Швейцарцы научились добывать золото с помощью сыра

Уче­ные швей­ца­р­ско­го фе­де­раль­но­го тех­но­ло­ги­че­ско­го ин­сти­ту­та ETH Zurich со­з­да­ли ла­бо­ра­тор­ную губ­ку из сы­во­ро­точ­но­го бел­ка — оста­точ­ной жид­ко­сти по­с­ле про­из­вод­ства сы­ра — ко­то­рая об­ла­да­ет уди­ви­тель­ной спо­соб­но­стью впи­ты­вать рас­тво­рен­ное зо­ло­то из вы­бро­шен­ной элек­тро­ни­ки, по ма­те­ри­а­лам жур­на­ла Futura.

В­ме­сто то­го что­бы про­сто ис­поль­зо­вать опас­ные хи­ми­ка­ты, их но­ва­тор­ский шаг сле­ду­ет за пе­р­во­на­чаль­ной, все еще не­об­хо­ди­мой кис­ло­т­ной об­ра­бо­т­кой: чу­до-­губ­ка, улав­ли­ва­ю­щая зо­ло­то. Из­го­то­в­лен­ный из сы­во­ро­т­ки — по­боч­но­го про­дук­та мо­лоч­ной про­мы­ш­лен­но­сти, про­из­во­ди­мо­го в огро­м­ных ко­ли­че­ствах, — этот бе­лок при на­гре­ва­нии в кис­лой сре­де де­на­ту­ри­ру­ет­ся и об­ра­зу­ет мель­чай­шие ни­ти, на­зы­ва­е­мые на­но­фи­б­ри­л­ла­ми. Эти ве­ще­ства об­ра­зу­ют очень по­ри­стый гель, ко­то­рый по­с­ле вы­сы­ха­ния пре­вра­ща­ет­ся в губ­ку, спо­соб­ную из­би­ра­тель­но за­хва­ты­вать ио­ны зо­ло­та, справ­ля­ясь с этим го­раз­до луч­ше, чем с дру­ги­ми, ме­нее цен­ны­ми ме­тал­ла­ми.

В­ся про­це­ду­ра пред­став­ля­ет со­бой мно­го­эта­п­ное ла­бо­ра­тор­ное ис­сле­до­ва­ние. Как по­яс­ня­ет ко­ман­да, про­цесс на­чи­на­ет­ся с два­д­ца­ти ис­поль­зо­ван­ных ма­те­рин­ских плат, ко­то­рые из­мель­ча­ют­ся и опус­ка­ют­ся в кис­ло­т­ную ван­ну для рас­тво­ре­ния ме­тал­лов и вы­сво­бо­ж­де­ния ионов в рас­твор. За­тем бел­ко­вая губ­ка по­гру­жа­ет­ся в нее, из­би­ра­тель­но за­хва­ты­вая ио­ны зо­ло­та и остав­ляя боль­шин­ство дру­гих ме­тал­лов по­за­ди. Ко­г­да эта на­сы­щен­ная губ­ка на­гре­ва­ет­ся до те­м­пе­ра­ту­ры бо­лее 1000°C, она сжи­ма­ет­ся до ме­тал­ли­че­ских хло­пьев. Спла­вив­шись вме­сте, они об­ра­зу­ют са­мо­ро­док ве­сом 450 ми­л­ли­гра­м­мов, со­сто­я­щий из 91% зо­ло­та и 9% ме­ди — от­ли­чи­тель­ной чер­ты 22-ка­рат­но­го зо­ло­та.

Ин­те­рес к это­му ме­то­ду не огра­ни­чи­ва­ет­ся ака­де­ми­че­ской сре­дой. Со­дер­жа­ние зо­ло­та в ма­те­рин­ской пла­те или разъ­е­ме мо­жет ва­рьи­ро­вать­ся от 30 до 100 гра­м­мов на мет­ри­че­скую тон­ну — до ста раз вы­ше, чем в при­род­ных ме­сто­ро­ж­де­ни­ях ми­ро­во­го клас­са.

В 2023 го­ду во всем ми­ре бы­ло про­из­ве­де­но при­б­ли­зи­тель­но 61,3 ми­л­ли­о­на тонн элек­трон­ных от­хо­дов — ре­ка вы­бро­шен­ных га­д­же­тов, рас­ту­щая быст­рее, чем лю­бой дру­гой по­ток твер­дых от­хо­дов.

Сыр, тех­но­ло­гии. Этот трюк с из­в­ле­че­ни­ем зо­ло­та с ис­поль­зо­ва­ни­ем по­боч­ных про­дук­тов сы­ра — не един­ствен­ное ост­ро­у­м­ное при­ме­не­ние элек­трон­ных от­хо­дов. Для Оли­м­пий­ских игр 2020 го­да в То­кио ор­га­ни­за­то­рам при­ш­ла в го­ло­ву бле­стя­щая идея пе­ре­ра­бо­тать на­ко­п­лен­ную в стра­не элек­тро­ни­ку, что­бы по­лу­чить все зо­ло­то, се­реб­ро и брон­зу, не­об­хо­ди­мые для из­го­то­в­ле­ния ме­да­лей.

В ла­бо­ра­то­рии швей­ца­р­ская ко­ман­да от­ме­ча­ет, что их ме­тод не ис­клю­ча­ет не­об­хо­ди­мо­сти ис­поль­зо­ва­ния агрес­сив­ных хи­ми­че­ских ре­а­к­ций — кис­ло­ты по-­пре­ж­не­му не­об­хо­ди­мы для рас­тво­ре­ния ко­м­по­нен­тов. Их глав­ный про­рыв за­клю­ча­ет­ся в сле­ду­ю­щем эта­пе: спо­со­бе из­в­ле­че­ния зо­ло­та. До сих пор это бы­ла са­мая до­ро­гая и за­гряз­ня­ю­щая окру­жа­ю­щую сре­ду часть про­цес­са. Но ис­поль­зо­ва­ние ма­те­ри­а­ла, по­лу­чен­но­го из от­хо­дов сы­ра, де­ла­ет этот этап на­м­но­го де­шев­ле и ме­нее то­к­си­ч­ным.

По сло­вам Ра­ф­фа­э­ле Ме­ц­цен­ги, рас­чет­ные за­тра­ты на сы­рье и энер­гию со­став­ля­ют при­мер­но од­ну пя­ти­де­ся­тую часть сто­и­мо­сти из­в­ле­чен­но­го зо­ло­та, что де­ла­ет ме­тод фи­нан­со­во при­в­ле­ка­тель­ным для кру­п­но­мас­шта­б­ных пред­при­я­тий. Ко­ман­да та­к­же изу­ча­ет дру­гие пи­ще­вые по­боч­ные про­дук­ты для ана­ло­ги­ч­но­го при­ме­не­ния в губ­ках и да­же рас­смат­ри­ва­ет спо­со­бы из­в­ле­че­ния дра­го­цен­ных ме­тал­лов из от­хо­дов про­из­вод­ства ми­к­ро­про­цес­со­ров и элек­тро­ли­ти­че­ско­го зо­ло­че­ния.

Путь впе­ред. Про­те­и­но­вая губ­ка не за­ме­нит су­ще­ству­ю­щие схе­мы пе­ре­ра­бо­т­ки в од­но­ча­сье: по­ка нет ни пи­ло­т­но­го за­во­да, ни ла­бо­ра­тор­ных ре­зуль­та­тов. Насто­я­щий по­тен­ци­ал за­клю­ча­ет­ся в ре­ше­нии са­мой опас­ной на дан­ный мо­мент за­да­чи по из­в­ле­че­нию зо­ло­та — ис­поль­зо­ва­нии от­хо­дов, уже про­из­во­ди­мых в огро­м­ных ко­ли­че­ствах пи­ще­вой про­мы­ш­лен­но­стью. Ко­неч­но, пе­ре­ход от ла­бо­ра­тор­но­го к про­мы­ш­лен­но­му мас­шта­бу оста­ет­ся са­мой боль­шой не­из­ве­ст­но­стью.

Так что в сле­ду­ю­щий раз, ко­г­да у вас воз­ни­к­нет со­блазн вы­бро­сить ста­рый те­ле­фон, по­м­ни­те: его на­сто­я­щая цен­ность мо­жет за­клю­чать­ся не толь­ко в но­сталь­гии. Как про­дол­жа­ют об­на­ру­жи­вать уче­ные, ино­г­да со­кро­ви­ща на­хо­дят­ся не в зо­ло­тых при­ис­ках, а в от­де­ле сы­ров.