Një ekip studiuesish të udhëhequr nga Universiteti Cornell ka krijuar një metodë për të nxjerrë arin nga mbeturinat elektronike dhe për ta ripërdorur atë si një katalizator për të kthyer dioksidin e karbonit (CO2), në materiale organike të dobishme.
Kjo qasje inovative mund të ofrojë një zgjidhje të qëndrueshme për disa nga 50 milionë tonë mbeturina elektronike të gjeneruara çdo vit, nga të cilat vetëm 20% riciklohen aktualisht.
Amin Zadehnazari, një studiuese postdoktorale në laboratorin e Alireza Abbaspourrad, profesor i asociuar i Yongkeun Joh i Kimisë Ushqimore dhe Teknologjisë së Përbërësve në Kolegjin e Bujqësisë dhe Shkencave të Jetës, theksoi përfitimet e mundshme mjedisore dhe praktike të këtij procesi.
Përparim në adsorbimin selektiv të arit
Zadehnazari zhvilloi dy korniza organike kovalente të lidhura me vinyl (VCOF) për të hequr në mënyrë efikase jonet e arit dhe nanogrimcat nga bordet e qarkut të hedhura. Një nga këto VCOF demonstroi një aftësi mbresëlënëse për të kapur 99.9% të arit duke minimizuar nxjerrjen e metaleve të tjera, si nikeli dhe bakri, duke siguruar një proces rikuperimi shumë selektiv.
“Më pas mund të përdorim COF-të e ngarkuar me ar për të kthyer CO2 në kimikate të dobishme”, tha Zadehnazari. “Duke transformuar CO2 në materiale me vlerë të shtuar, ne jo vetëm reduktojmë kërkesat për asgjësimin e mbetjeve, por gjithashtu ofrojmë përfitime mjedisore dhe praktike. Është një lloj fitoreje për mjedisin”.
Abbaspourrad është autori korrespondues dhe Zadehnazari autori kryesor i “Riciklimi i mbetjeve elektronike në katalizatorët kovalent organik të kornizës së ngarkuar me ar për karboksilimin terminal të alkinit”, i cili u botua më 30 dhjetor në Nature Communications .
Teknikat e nxjerrjes së arit miqësor ndaj mjedisit
Mbetjet e elektronikës janë një minierë e mirëfilltë ari. Është vlerësuar se një ton e mbeturinave përmban të paktën 10 herë më shumë ar se një ton mineral nga i cili nxirret ari. Dhe me një pritshmëri prej 80 milionë tonësh metrikë të mbeturinave elektronike deri në vitin 2030, është gjithnjë e më e rëndësishme të gjenden mënyra për të rikuperuar atë metal të çmuar.
Metodat tradicionale për rikuperimin e arit nga mbetjet elektronike përfshijnë kimikate të ashpra, duke përfshirë cianidin, të cilat paraqesin rreziqe mjedisore. Metoda e Zadehnazarit arrihet pa kimikate të rrezikshme, duke përdorur adsorbimin kimik – ngjitjen e grimcave në një sipërfaqe.
Përparësitë e metodave të reja të bazuara në COF
Kornizat organike kovalente (COF) janë materiale kristalore poroze të njohura për përdorime të shumta potenciale, duke përfshirë ndjeshmërinë kimike dhe ruajtjen e energjisë. Zadehnazari sintetizoi dy VCOF, duke përdorur tetrathiafulvalene (TTF) dhe tetrafeniletileni (TPE) si blloqe ndërtimi.
TTF-COF tregoi adsorbim superior të arit për shkak të të qenit i pasur me squfur, për të cilin ari ka një afinitet natyror.
Përveç shfaqjes së kapacitetit të lartë të absorbimit, TTF-COF u rezistoi 16 larjeve dhe ripërdorimeve, me pak humbje të efikasitetit të përthithjes.
Nën presionin e CO2 të ambientit në 50 gradë Celsius, COF-i i ngarkuar me ar që rezulton të konvertonte në mënyrë efikase CO2 në lëndë organike nëpërmjet karboksilimit.
