Une transformation spectaculaire du rouleau de printemps vietnamien : la naissance de l’alchimie qui récupère « l’or » des eaux usées > Actualités

Les procédés conventionnels de récupération des métaux précieux sont très rigoureux d’un point de vue environnemental. Les adsorbants existants utilisés pour filtrer l’or des déchets des sites industriels contiennent de grandes quantités de produits chimiques ou de solvants organiques principalement extraits du pétrole, et il a été souligné que le processus lui-même crée une autre source de pollution environnementale. De plus, les adsorbants de type poudre sont très difficiles à séparer du liquide après utilisation, et même les adsorbants naturels à base de biopolymères ont dû passer par un processus de réticulation complexe pour conserver leur forme dans l'eau, ce qui les rend extrêmement irréalisables d'un point de vue économique. Dans cette situation, l’équipe de recherche s’est concentrée sur les avantages structurels du papier de riz, qui avait déjà une certaine forme. En utilisant un matériau de type film qui ne nécessite pas de processus de moulage séparé, une percée a été réalisée qui résout simultanément l'efficacité économique et la simplicité de fabrication, qui constituaient les plus grands défis du processus existant.

La stratégie clé adoptée par l'équipe de recherche consistait à modifier chimiquement le papier de riz dans un environnement aquatique respectueux de l'environnement. Dans ce processus, le papier de riz est transformé d'un simple morceau d'amidon en un adsorbant haute performance doté d'une structure poreuse dotée de nombreux micropores. En particulier, cet adsorbant présente une excellente stabilité mécanique, empêchant la déchirure ou le relâchement, même dans les eaux usées des déchets électroniques dans un environnement acide. Le secret pour capturer sélectivement uniquement les ions or réside dans les mécanismes d’attraction électrostatique et de chélation. En permettant aux ions métalliques de se combiner avec les atomes du papier de riz pour former une structure annulaire stable, une excellente sélectivité est obtenue pour sélectionner avec précision uniquement les ions d'or, même parmi de nombreuses impuretés. Cela a permis de maximiser l'efficacité de la récupération de l'or tout en supprimant le taux d'adsorption d'autres métaux tels que le cuivre à moins de 0,5 %.

Une autre raison pour laquelle cette recherche est très appréciée dans le monde universitaire est la caractéristique « d’auto-réduction » qui se produit pendant le processus d’adsorption. Les adsorbants en papier de riz absorbent non seulement les ions d’or, mais présentent également une réaction chimique unique qui réduit certains d’entre eux en nanoparticules d’or. Ces caractéristiques augmentent considérablement l'efficacité de la récupération de l'or, tout en permettant en même temps de séparer l'or de haute pureté avec un simple processus de calcination (traitement thermique) une fois l'adsorption terminée. En fait, les chercheurs ont suggéré que non seulement le papier de riz, mais également toutes les matières alimentaires à base d'amidon, telles que les nouilles en verre et les perles de tapioca, pouvaient être utilisées dans ce processus de conversion des adsorbants. Cela confirme la forte possibilité qu’un modèle de circulation de ressources de grande valeur utilisant des matières alimentaires jetées puisse être étendu à l’ensemble de l’industrie, à condition que la stabilité de l’offre et de la demande de matières premières soit assurée.

Bien que certains défis pratiques restent à relever pour commercialiser cette technologie, son potentiel est énorme. Les chercheurs, dont le Dr Seung-su Shin, soulignent que pour commercialiser la technologie, la normalisation de la qualité des matières premières adsorbantes ainsi que l'optimisation des processus et la recherche à grande échelle pour une application sur des sites industriels réels à grande échelle sont essentielles. Il est néanmoins significatif que le procédé chimique complexe et coûteux existant ait été remplacé par un procédé à base de biomasse simple et respectueux de l'environnement. Cette technologie a la polyvalence nécessaire pour élargir à l’avenir le champ de la recherche au domaine de la récupération non seulement des déchets électroniques mais également de diverses ressources rares telles que les terres rares. Le processus de transformation d’ingrédients alimentaires à faible coût en « gardiens » qui protègent les ressources clés des industries de haute technologie peut être considéré comme un excellent exemple de la façon dont la science et la technologie peuvent contribuer à un avenir durable.