Cientistas descobriram como extrair ouro de celulares e laptops antigos

Em 2022, estima-se que os humanos tenham produzido 62 milhões de toneladas de lixo eletrônico – o suficiente para encher mais de 1,5 milhão de caminhões de lixo. Esse número representa um aumento de 82% em relação a 2010 e a expectativa é que chegue a 82 milhões de toneladas em 2030.

Esse lixo eletrônico inclui laptops e celulares antigos, que contêm materiais preciosos como ouro. Menos de um quarto dele é coletado e reciclado adequadamente. Mas uma nova técnica que meus colegas e eu desenvolvemos para extrair ouro do lixo eletrônico de forma segura e sustentável pode ajudar a mudar isso.

Nossa nova técnica de extração de ouro, que descrevemos em um novo artigo publicado hoje na Nature Sustainability , também pode tornar a mineração de ouro em pequena escala menos tóxica para as pessoas – e para o planeta.

Aumento da demanda global. O ouro desempenha há muito tempo um papel crucial na vida humana. Tem sido uma forma de moeda e um meio para a arte e a moda há séculos. O ouro também é essencial em indústrias modernas, incluindo os setores de eletrônicos, indústria química e aeroespacial.

Nem todo urânio pode ser usado em armas. Veja o que significa "enriquecimento". Mas, embora a demanda global por esse metal precioso esteja aumentando, sua mineração é prejudicial ao meio ambiente.

O desmatamento e o uso de produtos químicos tóxicos são dois desses problemas. Na mineração formal e em larga escala, o cianeto altamente tóxico é amplamente utilizado para extrair ouro do minério. Embora o cianeto possa ser degradado, seu uso pode causar danos à vida selvagem, e as barragens de rejeitos que armazenam os subprodutos tóxicos das operações de mineração representam um risco para o meio ambiente em geral .

Na mineração artesanal e de pequena escala, o mercúrio é amplamente utilizado para extrair ouro . Nessa prática, o ouro reage com o mercúrio para formar um amálgama denso que pode ser facilmente isolado. O ouro é então recuperado pelo aquecimento do amálgama para vaporizar o mercúrio.

A mineração artesanal e em pequena escala é a maior fonte de poluição por mercúrio na Terra , e as emissões de mercúrio são perigosas para os mineradores e poluem o meio ambiente. Novos métodos são necessários para reduzir os impactos da mineração de ouro.

Muitas técnicas já foram relatadas para extrair ouro de minério ou lixo eletrônico, incluindo métodos sem mercúrio e cianeto . No entanto, muitos desses métodos são limitados em termos de taxa, rendimento, escala e custo. Frequentemente, esses métodos consideram apenas uma etapa de todo o processo de recuperação do ouro, e a reciclagem e a gestão de resíduos são frequentemente negligenciadas.

Em contrapartida, nossa abordagem considerou a sustentabilidade em todo o processo de extração, recuperação e refino do ouro. Nossa nova tecnologia de lixiviação utiliza um produto químico comumente utilizado na higienização de água e na cloração de piscinas: o ácido tricloroisocianúrico. Quando esse produto químico amplamente disponível e de baixo custo é ativado com água salgada, ele pode reagir com ouro e convertê-lo em uma forma solúvel em água.

Para recuperar o ouro da solução, inventamos um sorvente polimérico rico em enxofre. Sorventes poliméricos isolam uma substância específica de um líquido ou gás, e o nosso é feito pela união de um bloco de construção essencial (um monômero) por meio de uma reação em cadeia.

Nosso sorvente polimérico é interessante porque é derivado de enxofre elementar: uma matéria-prima de baixo custo e altamente abundante. O setor petrolífero gera mais enxofre do que consegue usar ou vender, portanto, nossa síntese de polímeros é um novo uso para esse recurso subutilizado. Nosso polímero conseguiu ligar e remover seletivamente o ouro da solução, mesmo quando muitos outros tipos de metais estavam presentes na mistura.

Métodos simples de lixiviação e recuperação foram demonstrados em minérios, placas de circuitos de computadores obsoletos e resíduos científicos. Importante destacar que também desenvolvemos métodos para regenerar e reciclar tanto o produto químico lixiviante quanto o sorvente polimérico. Também estabelecemos métodos para purificar e reciclar a água utilizada no processo.

Ao desenvolver o sorvente polimérico reciclável, inventamos uma nova química empolgante para fabricar o polímero usando luz e, em seguida, "desfabricar" o sorvente após ele se ligar ao ouro. Esse método de reciclagem converteu o polímero de volta ao seu bloco de construção monomérico original e o separou do ouro.

Em trabalhos futuros, planejamos colaborar com a indústria, o governo e organizações sem fins lucrativos para testar nosso método em operações de mineração de pequena escala. Nosso objetivo a longo prazo é fornecer um método robusto e seguro para a extração de ouro, eliminando a necessidade de produtos químicos altamente tóxicos, como cianeto e mercúrio.

Haverá muitos desafios a superar, incluindo a ampliação da produção do sorvente polimérico e os processos de reciclagem química. Para a adoção, também precisamos garantir que a taxa, o rendimento e o custo sejam competitivos com os métodos mais tradicionais de mineração de ouro. Nossos resultados preliminares são encorajadores. Mas ainda há um longo e complexo caminho a percorrer antes que nossas novas técnicas substituam o cianeto e o mercúrio.

Nossa motivação mais ampla é apoiar o sustento de milhões de mineradores artesanais e de pequena escala que dependem do mercúrio para recuperar ouro. Eles normalmente operam em regiões remotas e rurais com poucas outras oportunidades econômicas . Nosso objetivo é apoiar economicamente esses mineradores, oferecendo alternativas mais seguras ao mercúrio. Da mesma forma, a ascensão da "mineração urbana" e da reciclagem de lixo eletrônico se beneficiaria de métodos mais seguros e operacionalmente simples para a recuperação de metais preciosos.

O sucesso na recuperação de ouro do lixo eletrônico também reduzirá a necessidade de mineração primária e, portanto, diminuirá seu impacto ambiental.

*Professor de Química, Universidade Flinders

*Este artigo foi republicado do The Conversation sob uma licença Creative Commons.