Trasformare i rifiuti in oro

Trasformare il metallo di base in oro era uno degli obiettivi mai raggiunti dagli alchimisti del Medioevo e della prima età moderna. Ora Raffaele Mezzenga, professore del Dipartimento di scienze e tecnologie della salute dell'ETH di Zurigo, ha raggiunto lo stesso obiettivo. Naturalmente, non ha trasformato un altro elemento chimico in oro, come cercavano di fare gli alchimisti. Ma è riuscito a estrarre l'oro dai rifiuti elettronici utilizzando un sottoprodotto della produzione di formaggio.

I rifiuti elettronici contengono diversi metalli preziosi, tra cui rame, cobalto e anche quantità rilevanti di oro. Il recupero di questo metallo da smartphone e computer in disuso è di grande interesse a causa della crescente domanda del metallo prezioso. Tuttavia, gli attuali processi di recupero sono ad alta intensità energetica e spesso richiedono sostanze chimiche altamente tossiche. Il gruppo del professor Mezzenga dell'ETH presenta ora un metodo molto efficiente, economico e, soprattutto, molto più sostenibile: utilizzando una spugna fatta di una maglia proteica, è riuscito a recuperare l'oro dai rifiuti elettronici.

Assorbimento selettivo dell'oro

Mohammad Peydayesh, assistente in capo del gruppo di Mezzenga, e i suoi colleghi hanno utilizzato le proteine del siero di latte per produrre la spugna. Le hanno denaturate ad alto calore e con acidi in modo che si aggregassero in un gel per formare nanofibre proteiche. Gli scienziati hanno essiccato questo gel, creando una spugna da queste fibre proteiche.

Per recuperare l'oro in un esperimento di laboratorio, i ricercatori hanno preso le schede elettroniche di 20 vecchi computer e hanno rimosso le parti metalliche. Le hanno sciolte in un bagno di acido in modo che i metalli fossero presenti come ioni.

Quando i ricercatori hanno posto la spugna di fibre proteiche nella soluzione di ioni metallici, gli ioni d'oro si sono attaccati alle fibre proteiche. Anche altri ioni metallici possono attaccarsi alle fibre, ma gli ioni d'oro si attaccano in modo molto più efficiente di questi. Questo è quanto hanno dimostrato i ricercatori nel loro lavoro, pubblicato sulla rivista pagina esternaMateriali avanzati hanno pubblicato.

Nella fase successiva, i ricercatori hanno riscaldato la spugna. In questo modo gli ioni d'oro si sono cristallizzati in scaglie, che gli scienziati hanno poi potuto fondere in una pepita d'oro. In questo modo, hanno ottenuto una pepita del peso di circa 450 milligrammi dalle 20 schede di computer con una proporzione del 91% di oro nella massa totale (il resto è rame), che corrisponde a quasi 22 carati.

Economicamente redditizio

La nuova tecnologia è economica, come calcola Mezzenga: Il costo combinato degli acquisti dei materiali di partenza e i costi energetici dell'intero processo sono 50 volte inferiori al valore dell'oro che può essere recuperato.

In seguito, i ricercatori vogliono sviluppare la tecnologia fino alla maturità del mercato. Anche se i rifiuti elettronici sono il prodotto di partenza più promettente da cui vogliono estrarre l'oro, ci sono altre possibili fonti. Tra queste, ad esempio, i rifiuti industriali derivanti dalla produzione di microchip o dalla placcatura dell'oro. Gli scienziati intendono inoltre verificare se sia possibile produrre le spugne in fibra proteica anche da altri sottoprodotti contenenti proteine o prodotti di scarto dell'industria alimentare.

"La cosa che mi piace di più è che stiamo usando un sottoprodotto dell'industria alimentare per estrarre l'oro dai rifiuti elettronici", dice Mezzenga. Si potrebbe quindi dire che il metodo raffina due materiali di scarto in oro. "Non c'è sostenibilità migliore di questa".