Золото прячется в мёртвых гаджетах: новый биоматериал выманивает его, словно затягивая в невидимую ловушку

Фибриллы сыворотки выбрали золото из раствора при переработке — ETH Zurich

Электронные отходы, ещё недавно считавшиеся обычным мусором, сегодня превращаются в ценное сырьё для добычи редких металлов. Печатные платы смартфонов, ноутбуков и другой техники всё чаще рассматриваются как "городские рудники", ведь ценность содержимого порой превосходит природные залежи. На фоне роста электронного потребления учёные ищут способы переработки, которые были бы не только эффективными, но и безопасными для экологии. Одно из таких решений предложили исследователи из Федеральной политехнической школы Цюриха (ETH Zurich). Об этом сообщили специалисты ETH Zurich.

Почему электронные отходы стали новым источником золота

За последние десятилетия объём электронного лома увеличивался с рекордной скоростью. Мировая индустрия ежегодно генерирует около 50 млн тонн отходов — и эта цифра продолжает расти. Внутри старых гаджетов скрываются не только пластик, стеклотекстолит и медные дорожки: печатные платы содержат золото, серебро, платину и ряд других металлов, необходимых для создания контактов и микросхем. Многие исследователи называют такие отходы "городскими месторождениями" из-за удивительной концентрации ценных элементов.

Сравнение показывает масштаб разницы между природной добычей и переработкой техники. Если тонна руды в среднем содержит около 5 г золота, то тонна электронных отходов — до 400 г. Такой контраст объясняет, почему переработка становится всё более привлекательной с экономической точки зрения. Однако высокий "потенциал" не гарантирует цивилизованного обращения с отходами: по оценкам, до 80% электронного лома в мире не проходит организованную и безопасную переработку.

Где нет инфраструктуры, переработка нередко ведётся кустарно — с применением ртути, цианида и других токсичных веществ. Это создаёт серьёзные угрозы экологии и здоровью людей. Поэтому новые подходы, нацеленные на замену "жёсткой" химии, воспринимаются как важный шаг в сторону устойчивой экономики и снижения экологической нагрузки.

Как работает швейцарская технология: белковые фибриллы вместо опасных реагентов

Команда ETH Zurich предложила необычный метод извлечения золота: вместо кислот, амальгамы и цианида учёные применили фибриллы молочной сыворотки. Этот побочный продукт сыроварения превращают в материал, который можно описать как белковую "губку". Такая структура способна выборочно улавливать ионы золота из металлического раствора, сформированного после обработки электронных плат.

В лабораторных условиях с помощью этой технологии исследователи переработали 20 материнских плат и получили 450 мг 22-каратного золота — показатель, подтверждающий жизнеспособность метода. Белковые фибриллы выбирают именно золото, что значительно облегчает последующее очищение металла.

Принцип работы выглядит так:

Печатные платы обрабатывают, переводя металлы в растворимую форму.
Белковый сорбент добавляют в полученный раствор.
Материал связывает ионы золота, оставляя другие элементы в жидкости.
"Насыщенный" сорбент нагревают при высокой температуре и получают чистый металл.

Суть метода — в селективности. Когда сорбент "предпочитает" золото, отделить его от общей смеси становится гораздо проще. Такой подход важен в условиях, когда металлический раствор содержит десятки компонентов.

Главное преимущество швейцарской модели — отсутствие агрессивной химии, которая традиционно используется для извлечения золота. Вместо цианида или ртути применяется биохимический материал, не создающий опасных выбросов.

Зачем нужна альтернативная переработка и почему она становится трендом

Рост производства электроники, короткий жизненный цикл гаджетов и накопление отходов привели к тому, что переработка стала ключевым элементом устойчивой экономики. Металлы, используемые в микросхемах, требуют значительных затрат при добыче, а иногда их запасы ограничены или зависят от геополитической стабильности региона. Поэтому возможность возвращать материалы в цикл становится стратегическим приоритетом.

Экологическая сторона не менее важна. Традиционные способы извлечения золота, основанные на токсичных реагентах, оставляют неизлечимый след: загрязняют почву, воду, вредят людям, работающим на кустарных производствах. Биологически ориентированные методы могут снизить риски для окружающей среды и сделать переработку более доступной в разных странах.

Именно поэтому исследование ETH Zurich привлекает внимание: оно демонстрирует возможность заменить опасные процессы биосовместимыми материалами. Химия остаётся важной частью технологии, но её роль становится мягче, безопаснее и точнее.

Сравнение: традиционная переработка против биосорбции

Чтобы понять преимущества швейцарского метода, удобно сравнить его с классическими подходами извлечения золота.

Традиционные методы:
• используют цианид, ртуть, концентрированные кислоты;
• требуют сложной инфраструктуры и химической защиты;
• оставляют токсичные отходы;
• эффективны, но опасны для природы.

Биосорбция на основе белков:
• использует фибриллы молочной сыворотки;
• не требует токсичных реагентов;
• минимизирует экологические риски;
• позволяет получать металл высокой чистоты.

Сравнение показывает, что биотехнологический подход может стать перспективной альтернативой там, где важно сочетать эффективность и экологическую безопасность.

Плюсы и минусы биосорбционных технологий

Положительные стороны:
• экологичность по сравнению с традиционной переработкой;
• возможность извлекать золото с высокой селективностью;
• применение доступного сырья — молочной сыворотки;
• снижение химических выбросов и токсичных отходов.

Ограничения:
• метод пока используется в лабораторных условиях;
• требуется масштабирование для индустриального применения;
• процесс зависит от качества исходных электронных отходов;
• эффективность может варьироваться при разных составах растворов.

Такие особенности показывают: технология перспективна, но требует дальнейшей работы для внедрения в промышленность.

Советы шаг за шагом: как развивается переработка электронных отходов

Создание инфраструктуры для раздельного сбора электронного лома.
Первичная сортировка и безопасное разделение материалов.
Применение технологий мягкого растворения металлов, исключающих токсичные соединения.
Использование селективных сорбентов, таких как белковые фибриллы.
Дополнительная очистка металлов и их возврат в производство.
Контроль экологических рисков на всех стадиях переработки.
Разработка новых методов биологического и низкотемпературного извлечения.