Un team di ricerca guidato dalla Cornell University ha sviluppato un metodo per ricavare l’oro dai rifiuti elettronici e utilizzarlo come catalizzatore per convertire l’anidride carbonica (CO2), un gas serra, in materiali organici.
Una tecnica, sviluppata dalla Cornell University, consente di estrarre l’oro dai rifiuti elettronici per poi come catalizzatore per convertire l’anidride carbonica (CO2), un gas serra, in materiali organici. Il metodo potrebbe fornire un uso sostenibile per alcuni dei circa 50 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici scartati ogni anno, di cui solo il 20 percento viene riciclato, secondo Amin Zadehnazari, ricercatore post-dottorato e autore principale dello studio “Recycling E-waste Into Gold-loaded Covalent Organic Framework Catalysts for Terminal Alkyne Carboxylation”, pubblicato il 30 dicembre su Nature Communications.
Zadehnazari ha sintetizzato una coppia di strutture organiche covalenti legate al vinile (VCOF) per rimuovere ioni d’oro e nanoparticelle dai circuiti stampati nei dispositivi elettronici scartati. Uno dei suoi VCOF ha dimostrato di catturare selettivamente il 99,9 percento dell’oro e una quantità molto ridotta di altri metalli, tra cui nichel e rame, dai dispositivi. “Possiamo quindi utilizzare i COF caricati in oro per convertire la CO2 in sostanze chimiche utili. Trasformando la CO2 in materiali a valore aggiunto, non solo riduciamo le richieste di smaltimento dei rifiuti, ma forniamo anche vantaggi sia ambientali che pratici. È una sorta di vittoria per l’ambiente” afferma Zadehnazari.
Trasformare le discariche in una miniera d’oro
La nobilitazione e la trasformazioni dei rifiuti metallici ed elettronici è un tema molto attuale. rifiuti è un tema molto attuale. I rifiuti elettronici sono una vera e propria miniera d’oro: si stima che una tonnellata di rifiuti elettronici contenga almeno 10 volte più oro di una tonnellata di minerale da cui viene estratto l’oro. E con una previsione di 80 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici entro il 2030, è sempre più importante trovare modi per recuperare quel metallo prezioso.
I metodi tradizionali per recuperare l’oro dai rifiuti elettronici comportano sostanze chimiche aggressive, tra cui il cianuro, che comportano rischi per l’ambiente. Il metodo della Cornell Univesity è ottenuto senza sostanze chimiche pericolose, utilizzando l’adsorbimento chimico, ovvero l’adesione di particelle a una superficie. I framework organici covalenti (COF) sono materiali cristallini porosi noti per avere molteplici potenziali utilizzi, tra cui il rilevamento chimico e l’accumulo di energia. Zadehnazari ha sintetizzato due VCOF, utilizzando tetratiafulvalene (TTF) e tetrafeniletilene (TPE) come elementi costitutivi.
Il TTF-COF ha mostrato un assorbimento dell’oro superiore grazie alla sua ricchezza di zolfo, per il quale l’oro ha un’affinità naturale. Oltre a mostrare un’elevata capacità di adsorbimento, il TTF-COF ha resistito a 16 lavaggi e riutilizzi, con una piccola perdita di efficienza di adsorbimento. E sotto la pressione di CO2 ambiente a 50 gradi Celsius (122 gradi Fahrenheit), il COF caricato d’oro risultante convertiva in modo efficiente la CO2 in materia organica tramite carbossilazione.
Altri metodi per recuperare oro e altri metalli preziosi dai rifiuti elettronici di solito non sono selettivi come l’idea di Zadehnazari e generano impurità. “Sapere quanto oro e altri metalli preziosi vengono usati in questo tipo di dispositivi elettronici, essere in grado di recuperarli in un modo in cui è possibile catturare selettivamente il metallo desiderato, in questo caso l’oro, è molto importante”, ha affermato Alireza Abbaspourrad, direttore del laboratorio.
La ricerca si è avvalsa del Cornell Center for Materials Research e delle strutture NMR del Cornell, entrambi finanziati dalla National Science Foundation.
