Nouveau procédé de recyclage : l’or issu de la ferraille – grâce au lactosérum

La pensée du vieux lait rend probablement de nombreuses personnes malades. Mais dans l’équipe de Raffaele Mezzenga à l’ETH Zurich, le blanc fermenté crée des visions. Il y a quelques années, des chercheurs ont utilisé le lactosérum, un déchet de l’industrie laitière, pour fabriquer, entre autres, des filtres pour les déchets radioactifs et les métaux lourds présents dans les eaux usées. Leur dernière invention : un aérogel qui leur permet de récupérer l’or des déchets électroniques.

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Ils ont extrait 90 pour cent du métal précieux d’une carte mère d’ordinateur en utilisant de l’aérogel de lactosérum, comme ils l’ont rapporté dans le journal. “Matériaux avancés” rapport. Ils ont récolté un demi-gramme d’or de 21 à 22 carats. Cela correspond approximativement à la pureté de l’or des pièces de monnaie. C’est une “stratégie gagnant-gagnant”, affirme l’étude. ” Deux sources importantes de déchets sont éliminées de manière durable : déchets électroniques et déchets alimentaires. Cela réduit leur empreinte écologique et leur donne une nouvelle valeur grâce aux principes de l’économie circulaire.

L’or est un métal précieux très demandé et n’est pas seulement utilisé comme investissement ou pour la fabrication de bijoux. Le métal est un très bon conducteur électrique, il peut être facilement façonné et peut accélérer les réactions chimiques en tant que catalyseur. Cependant, l’extraction est souvent associée à des conditions de travail inhumaines, au travail des enfants et est généralement toxique pour l’environnement. Pour cette seule raison, le recyclage est conseillé.

Un recyclage difficile

Mais si l’or dentaire ou de bijouterie peut facilement être réutilisé comme matière première en le fondant, sa récupération à partir des déchets électroniques est bien plus compliquée. Les téléphones portables et autres appareils électroniques ne contiennent souvent que des quantités relativement faibles, ainsi que de nombreux autres métaux et semi-conducteurs, qui doivent tous être séparés. On estime que plus de 60 millions de tonnes de déchets électroniques sont désormais recyclées chaque année dans le monde. Cela semble beaucoup, mais cela ne représente qu’environ 20 % du montant possible.

Jusqu’à présent, le charbon actif était généralement utilisé pour extraire le métal précieux, mais selon l’étude, cela implique une utilisation importante de ressources. Des alternatives sont également étudiées par d’autres groupes de recherche. Ils s’appuient entre autres sur des composés à structure métallo-organique, d’autres structures nanoporeuses ou un type de graphène spécial. Cependant, ils doivent tous encore prouver leur aptitude pratique.

Nanofibrilles de lactosérum

L’astuce de l’équipe de Mezzenga : ils produisent des nanofibrilles amyloïdes à partir de protéines de lactosérum, en utilisant de l’acide et à des températures élevées. Il s’agit de fragments de protéines fibreuses d’une épaisseur d’un nanomètre et d’une longueur de quelques micromètres. En utilisant la lyophilisation et des additifs chimiques, les chercheurs ont créé un aérogel à partir des fibres, c’est-à-dire un gel aux pores remplis d’air.

Ils ont d’abord testé la capacité du gel à extraire l’or sur des sels métalliques dissous dans l’eau – un mélange de divers ions métalliques, dont le plomb, le cuivre et le manganèse – et ont découvert que l’or en particulier restait coincé dans l’aérogel. Il s’est avéré que l’aérogel capturait non seulement les ions, mais les convertissait également en or élémentaire.

Entre 21 et 22 carats

L’équipe s’est ensuite attaquée à la carte mère d’un ordinateur. Il a déchiqueté le carton et dissous les métaux à l’aide d’un mélange acide agressif. Ensuite, l’aérogel a été ajouté à l’acide. Il est resté stable et a extrait plus de 60 pour cent de l’or contenu de la solution dès la première tentative, soit un total d’un demi-gramme, rapportent les chercheurs. Ils ont trouvé les autres métaux dans des proportions nettement inférieures dans l’aérogel. Selon l’étude, la pureté de l’or récolté se situait entre 21 et 22 carats.

En termes d’évaluation du cycle de vie, l’aérogel marque apparemment également des points par rapport au processus d’extraction courant au charbon actif. Il nécessite beaucoup moins de matériaux et est responsable de moins d’émissions de gaz à effet de serre, notamment parce que le charbon actif est principalement fabriqué à partir de matières premières fossiles. Cependant, l’élevage associé à la production laitière a une faible empreinte écologique. Par conséquent, l’aérogel de lactosérum est en retard sur le charbon actif dans ce critère.

Mezzenga ne le conteste pas et a déjà une solution prête. “Notre concept peut également être transféré à d’autres déchets protéiques à partir desquels des nanofibrilles peuvent être produites”, explique Mezzenga. Les protéines végétales conviennent également comme adsorbants. Son équipe souhaite ensuite examiner plus en détail leur efficacité dans le recyclage de l’or.

(Grand frère)