Una trasformazione spettacolare dell’involtino primavera vietnamita: la nascita dell’alchimia che cattura l’oro dalle acque reflue > Notizie

I processi convenzionali di recupero dei metalli preziosi sono molto difficili dal punto di vista ambientale. Gli assorbenti esistenti utilizzati per filtrare l'oro dai rifiuti nei siti industriali contengono grandi quantità di sostanze chimiche o solventi organici estratti principalmente dal petrolio, ed è stato sottolineato che il processo stesso crea un'altra fonte di inquinamento ambientale. Inoltre, gli adsorbenti in polvere sono molto difficili da separare dal liquido dopo l’uso, e anche gli adsorbenti naturali a base di biopolimeri hanno dovuto passare attraverso un complesso processo di reticolazione per mantenere la loro forma in acqua, rendendoli estremamente economicamente irrealizzabili. In questa situazione, il gruppo di ricerca si è concentrato sui vantaggi strutturali della carta di riso, che aveva già una certa forma. Utilizzando un materiale simile a una pellicola che non richiede un processo di stampaggio separato, è stata fatta una svolta che risolve contemporaneamente l'efficienza economica e la semplicità di produzione, che rappresentavano le maggiori sfide del processo esistente.

La strategia chiave adottata dal gruppo di ricerca è stata quella di modificare chimicamente la carta di riso in un ambiente acquatico rispettoso dell'ambiente. In questo processo, la carta di riso viene trasformata da un semplice grumo di amido in un adsorbente ad alte prestazioni con una struttura porosa con numerosi micropori. In particolare, questo adsorbente vanta un'eccellente stabilità meccanica, prevenendo lacerazioni o allentamenti anche nelle acque reflue dei rifiuti elettronici in un ambiente acido. Il segreto per catturare selettivamente solo gli ioni d'oro risiede nell'attrazione elettrostatica e nei meccanismi di chelazione. Consentendo agli ioni metallici di combinarsi con gli atomi nella carta di riso per formare una struttura ad anello stabile, si ottiene un'eccellente selettività per selezionare con precisione solo gli ioni d'oro anche tra numerose impurità. Ciò ha portato a massimizzare l’efficienza di recupero dell’oro riducendo al tempo stesso il tasso di adsorbimento di altri metalli come il rame a meno dello 0,5%.

Un altro motivo per cui questo studio è molto apprezzato nel mondo accademico è la caratteristica di “autoriduzione” che si verifica durante il processo di adsorbimento. Gli adsorbenti di carta di riso non solo assorbono gli ioni d'oro, ma mostrano anche una reazione chimica unica che riduce alcuni di essi in nanoparticelle d'oro. Queste caratteristiche aumentano notevolmente l'efficienza di recupero dell'oro, rendendo allo stesso tempo possibile separare l'oro di elevata purezza con un semplice processo di calcinazione (trattamento termico) dopo il completamento dell'adsorbimento. In effetti, i ricercatori hanno suggerito che non solo la carta di riso, ma anche tutti i materiali alimentari a base di amido come gli spaghetti di vetro e le perle di tapioca possano essere utilizzati in questo processo di conversione dell’adsorbente. Ciò supporta la forte possibilità che un modello di circolazione delle risorse di alto valore utilizzando materiali alimentari di scarto possa essere esteso a tutto il settore purché sia ​​garantita la stabilità della domanda e dell’offerta di materie prime.

Sebbene rimangano alcune sfide pratiche per commercializzare questa tecnologia, il suo potenziale è grande. I ricercatori, tra cui il dottor Seung-su Shin, sottolineano che per commercializzare la tecnologia, sono essenziali la standardizzazione della qualità delle materie prime assorbenti, nonché l'ottimizzazione dei processi e la ricerca su larga scala per l'applicazione a siti industriali reali su larga scala. Tuttavia è significativo che il processo chimico esistente, complesso e costoso, sia stato sostituito da un processo a biomassa semplice ed ecologico. Questa tecnologia ha la versatilità necessaria per espandere in futuro il campo della ricerca al campo del recupero non solo dei rifiuti elettronici ma anche di varie risorse rare come le terre rare. Il processo di trasformazione degli ingredienti alimentari a basso costo in “guardiani” che proteggono le risorse chiave delle industrie ad alta tecnologia può essere considerato un eccellente esempio di come la scienza e la tecnologia possano contribuire a un futuro sostenibile.