Uma transformação espetacular do rolinho primavera vietnamita: o nascimento da alquimia que extrai “ouro” das águas residuais > Notícias

Os processos convencionais de recuperação de metais preciosos são muito severos do ponto de vista ambiental. Os adsorventes existentes utilizados para filtrar ouro de resíduos em instalações industriais contêm grandes quantidades de produtos químicos ou solventes orgânicos extraídos principalmente do petróleo, e foi apontado que o próprio processo cria outra fonte de poluição ambiental. Além disso, os adsorventes do tipo pó são muito difíceis de separar do líquido após o uso, e mesmo os adsorventes naturais à base de biopolímeros tiveram que passar por um processo complexo de reticulação para manter sua forma na água, tornando-os extremamente inviáveis ​​economicamente. Nesta situação, a equipa de investigação centrou-se nas vantagens estruturais do papel de arroz, que já apresentava um determinado formato. Ao utilizar um material tipo filme que não requer um processo de moldagem separado, foi feito um avanço que resolve simultaneamente a eficiência econômica e a simplicidade de fabricação, que eram os maiores desafios do processo existente.

A principal estratégia adotada pela equipe de pesquisa foi modificar quimicamente o papel de arroz em um ambiente aquático ecologicamente correto. Nesse processo, o papel de arroz é transformado de um simples pedaço de amido em um adsorvente de alto desempenho, com estrutura porosa e numerosos microporos. Em particular, este adsorvente possui excelente estabilidade mecânica, evitando rasgos ou afrouxamentos mesmo em águas residuais de lixo eletrônico em ambiente ácido. O segredo para capturar seletivamente apenas íons de ouro está na atração eletrostática e nos mecanismos de quelação. Ao permitir que os íons metálicos se combinem com os átomos do papel de arroz para formar uma estrutura de anel estável, é alcançada uma excelente seletividade para selecionar com precisão apenas os íons de ouro, mesmo entre numerosas impurezas. Isto resultou na maximização da eficiência de recuperação de ouro, ao mesmo tempo que suprimiu a taxa de adsorção de outros metais, como o cobre, para menos de 0,5%.

Outra razão pela qual este estudo é altamente considerado na academia é a característica de ‘auto-redução’ que ocorre durante o processo de adsorção. Os adsorventes de papel de arroz não apenas absorvem íons de ouro, mas também exibem uma reação química única que reduz alguns deles a nanopartículas de ouro. Essas características aumentam drasticamente a eficiência da recuperação do ouro, ao mesmo tempo que tornam possível separar o ouro de alta pureza com um processo simples de calcinação (tratamento térmico) após a conclusão da adsorção. Na verdade, os pesquisadores sugeriram que não apenas o papel de arroz, mas também todos os materiais alimentares à base de amido, como macarrão de vidro e pérolas de tapioca, podem ser usados ​​neste processo de conversão adsorvente. Isto apoia a forte possibilidade de que um modelo de circulação de recursos de alto valor, utilizando materiais alimentares descartados, possa ser expandido em toda a indústria, desde que a estabilidade da oferta e da procura de matérias-primas seja garantida.

Embora ainda existam alguns desafios práticos para comercializar esta tecnologia, o seu potencial é grande. Pesquisadores, incluindo o Dr. Seung-su Shin, enfatizam que, para comercializar a tecnologia, são essenciais a padronização da qualidade das matérias-primas adsorventes, bem como a otimização de processos e a ampliação da pesquisa para aplicação em instalações industriais reais de grande escala. No entanto, é significativo que o processo químico complexo e dispendioso existente tenha sido substituído por um processo de biomassa simples e amigo do ambiente. Esta tecnologia tem a versatilidade de expandir o âmbito da investigação no futuro para o campo da recuperação não só de resíduos electrónicos, mas também de vários recursos raros, como terras raras. O processo de transformação de ingredientes alimentares de baixo custo em “guardiões” que protegem os principais recursos das indústrias de alta tecnologia pode ser considerado um excelente exemplo de como a ciência e a tecnologia podem contribuir para um futuro sustentável.