Forskere udvikler stadig mere bæredygtige metoder til at opløse guld, sølv og kobber fra genbrugsmaterialer

Affald fra computere og mobiltelefoner, solpaneler og anden kasseret elektronik er ved at blive en vigtig kilde til ædelmetaller ved siden af ​​minedrift. Forskere ved Helsinki Universitet har udviklet bæredygtige opløsningsmetoder for ædelmetaller.

De udvindingsmetoder, der i øjeblikket anvendes, bruger meget energi og er skadelige for miljøet. Stegemetoden er særlig farlig for dens udøvere og miljøet, fordi den frigiver farlige kemikalier. I udviklingslande udvindes ædelmetaller den dag i dag under rå forhold på lossepladser. Selvom avancerede hydrometallurgiske processer er sikrere og i stand til at opløse ædelmetaller, er resultatet metalblandinger, der kræver yderligere forarbejdning.

Resultaterne af forskergruppen Catalysis and Green Chemistry ledet af professor i kemi Timo Repo er blevet offentliggjort i tidsskriftet Angewandte Chemie International Edition .

Artiklen introducerer en tre-trins proces, hvor kobber først opløses fra elektronisk affald, efterfulgt af sølv og til sidst guld. På denne måde kan metaller selektivt adskilles fra plastik, keramik og andre materialer, hvilket giver rene ædelmetaller. Derudover kan de anvendte opløsningsmidler let genbruges.

Forskere ved universitetet i Helsinki testede organiske opløsningsmidler på knuste printplader og udvindede med succes guldet og kobberet i dem. Sølv blev adskilt fra knuste gamle solpaneler. Dette resultat er særligt interessant, fordi solpaneler er et produkt i høj volumen, hvis genanvendelse hidtil har været ekstremt udfordrende.

"I denne undersøgelse brugte vi såkaldte dybe eutektiske opløsningsmidler, væsker, der er fremstillet af stoffer, der er faste i stuetemperatur og under normalt tryk, såsom cholinklorid - også brugt i fjerkræfoder - og urinstof, samt andre sikre organiske forbindelser," siger postdoc-forsker Anže Zupanc fra Institut for Kemi, Universitetet i Helsinki.

Dybe eutektiske opløsningsmidler er en speciel type opløsningsmiddel sammensat af to eller flere simple forbindelser, som tilsammen danner en blanding med lavt smeltepunkt. Disse opløsningsmidler er kendt som dybe eutektiske, da deres smeltepunkt er betydeligt lavere end smeltepunktet for hver komponent for sig.

Dybe eutektiske opløsningsmidler er miljøvenlige, vedvarende og i mange tilfælde biologisk nedbrydelige. De har mange anvendelser som opløsningsmidler, herunder i kemiske reaktioner, katalyse og ekstraktionsteknikker.

I denne undersøgelse blev mælkesyre og hydrogenperoxid også brugt som opløsningsmidler.

"Et vigtigt resultat var, at opløsningsmidlerne kunne genbruges, hvilket omsatte principperne for grøn kemi i praksis," bemærker professor Repo.

Ifølge Repo udgør resultaterne opnået under laboratorieforhold et væsentligt skridt mod bæredygtige kemiske processer.

Flere oplysninger: Anže Zupanc et al., Sequential Selective Dissolution of Coinage Metals in Recyclable Ionic Media, Angewandte Chemie International Edition (2024). DOI:10.1002/anie.202407147

Journaloplysninger: Angewandte Chemie International Edition

Leveret af University of Helsinki