Una espectacular transformación del rollito de primavera vietnamita: el nacimiento de la alquimia que atrapa el “oro” de las aguas residuales > Noticias

Los procesos convencionales de recuperación de metales preciosos son muy duros desde una perspectiva medioambiental. Los adsorbentes existentes que se utilizan para filtrar el oro de los desechos en los sitios industriales contienen grandes cantidades de productos químicos o solventes orgánicos extraídos principalmente del petróleo, y se ha señalado que el proceso en sí crea otra fuente de contaminación ambiental. Además, los adsorbentes en polvo son muy difíciles de separar del líquido después de su uso, e incluso los adsorbentes naturales a base de biopolímeros tuvieron que pasar por un complejo proceso de reticulación para mantener su forma en el agua, lo que los hace extremadamente inviables desde el punto de vista económico. En esta situación, el equipo de investigación se centró en las ventajas estructurales del papel de arroz, que ya tenía cierta forma. Al utilizar un material tipo película que no requiere un proceso de moldeo separado, se ha logrado un gran avance que resuelve simultáneamente la eficiencia económica y la simplicidad de fabricación, que eran los mayores desafíos del proceso existente.

La estrategia clave adoptada por el equipo de investigación fue modificar químicamente el papel de arroz en un entorno acuático respetuoso con el medio ambiente. En este proceso, el papel de arroz se transforma de un simple trozo de almidón en un adsorbente de alto rendimiento con una estructura porosa con numerosos microporos. En particular, este adsorbente cuenta con una excelente estabilidad mecánica, evitando que se rompa o se afloje incluso en aguas residuales de desechos electrónicos en un ambiente ácido. El secreto para capturar selectivamente sólo iones de oro reside en la atracción electrostática y los mecanismos de quelación. Al permitir que los iones metálicos se combinen con los átomos del papel de arroz para formar una estructura de anillo estable, se logra una selectividad excelente para seleccionar con precisión solo iones de oro incluso entre numerosas impurezas. Esto dio como resultado maximizar la eficiencia de recuperación de oro y al mismo tiempo suprimir la tasa de adsorción de otros metales como el cobre a menos del 0,5%.

Otra razón por la cual este estudio es muy apreciado en el mundo académico es por la característica de "autorreducción" que ocurre durante el proceso de adsorción. Los adsorbentes de papel de arroz no sólo absorben iones de oro, sino que también exhiben una reacción química única que reduce algunos de ellos a nanopartículas de oro. Estas características aumentan drásticamente la eficiencia de recuperación de oro y, al mismo tiempo, hacen posible separar oro de alta pureza con un simple proceso de calcinación (tratamiento térmico) una vez completada la adsorción. De hecho, los investigadores sugirieron que en este proceso de conversión de adsorbente se pueden utilizar no sólo papel de arroz, sino también todos los materiales alimenticios a base de almidón, como fideos de vidrio y perlas de tapioca. Esto respalda la gran posibilidad de que un modelo de circulación de recursos de alto valor que utilice materiales alimentarios desechados pueda expandirse en toda la industria siempre que se garantice la estabilidad de la oferta y la demanda de materias primas.

Aunque aún quedan algunos desafíos prácticos para comercializar esta tecnología, su potencial es grande. Los investigadores, incluido el Dr. Seung-su Shin, enfatizan que para comercializar la tecnología, es esencial la estandarización de la calidad de las materias primas adsorbentes, así como la optimización del proceso y la investigación a gran escala para su aplicación a sitios industriales reales a gran escala. Sin embargo, es significativo que el complejo y costoso proceso químico existente haya sido reemplazado por un proceso de biomasa simple y respetuoso con el medio ambiente. Esta tecnología tiene la versatilidad de ampliar el alcance de la investigación en el futuro al campo de la recuperación no solo de desechos electrónicos sino también de diversos recursos raros, como las tierras raras. Se puede decir que el proceso de transformar ingredientes alimentarios de bajo costo en “guardianes” que protejan recursos clave de las industrias de alta tecnología es un excelente ejemplo de cómo la ciencia y la tecnología pueden contribuir a un futuro sostenible.