Elektronický odpad je zlatá žíla dnešní doby. Kdyby dnes žili středověcí alchymisté, milovali by elektronický odpad. Nevypadá příliš vábně, ale když na to přijde, můžete z něj udělat zlato. Doslova. A taky další cenné prvky, protože se jich při výrobě elektroniky používá spousta, třeba měď nebo kobalt.
Švýcarští recyklátoři z Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich, které vedl Raffaele Mezzenga, by se mezi alchymisty neztratili. Vymysleli postup pro recyklaci zlata z elektronického odpadu, který splňuje snovou kombinaci požadavků dnešní doby. Je superudržitelný a ekonomicky supervýhodný.
Klíčem k úspěchu Mezzengova týmu se stala syrovátka, čili mléčné sérum, vzniklé po sražení mléka, jako vedlejší produkt při výrobě sýra. Denaturovali proteiny ze syrovátky v kyselém prostředí a za vysoké teploty, aby se vytvořila proteinová nanovlákna v gelovém materiálu.
Mezzenga a spol. aerogel ze syrovátky prověřili v laboratorním experimentu. Použili ho k vytěžení zlata z 20 starých počítačových motherboardů. Nejprve rozpustili e-odpad v kyselinové koupeli s lučavkou královskou, čímž došlo k ionizaci zlata. Zlaté ionty poté vytěžili s pomocí aerogelu.
V dalším kroku vědci zahřáli houbu a vytěžené zlato vytvořilo vločky, které Mezzenga s kolegy slili do zlatého nuggetu. Ze zmíněných 20 motherboardů získali nugget o váze cca 450 miligramů. Nugget se skládal z 91 procent zlata a zbytek tvořila měď.
Čtěte také: Jak recyklovat starý šicí stroj
Podle Mezzengy je tento postup těžby zlata ekonomicky vynikající. Teď přijde na řadu doladění technologie pro uplatnění na trhu. Měla by těžit hlavně zlato z elektronického odpadu, ale nabízejí se i další možnosti, včetně recyklace průmyslového odpadu, například z výroby mikročipů nebo zlacení. Mezzenga s kolegy také hledají další odpadní materiály bohaté na proteiny, které by bylo možné využít tímto způsobem.
Zlato je jedním z nejcennějších ušlechtilých kovů, které známe. Už odpradávna má punc luxusu a drahého zboží. Jako symbol bohatství přitahovalo zlato pozornost už před dávnými časy. Dnes už nemusíte trávit hodiny u řek a neúnavně přesýpat říční sediment sem a tam v naději, že vám na sítu ulpí alespoň pár zlatých zrnek. Moderní doba přináší netušené možnosti, a vy tak možná vlastníte jmění, aniž byste o tom věděli. No schválně.
Podle údajů získaných švýcarskými vědci se může reálně v každých 1000 kilogramech elektroodpadu ukrývat až 400 gramů zlatého kovu. Způsob recyklace je velmi jednoduchý a také šetrný k životnímu prostředí. Staré elektrospotřebiče se ponoří do roztoku obsahujícího syrovátkovou houbu, která dokáže účinně uvolňovat částečky zlata, které pak absorbuje.
Prakticky jakékoliv staré domácí elektrospotřebiče lze zrecyklovat. Ať už jde o staré počítače, mobilní telefony, televize, tiskárny, případně staré digitální fotoaparáty. Prostě všechno to, co máte uskladněné v krabicích na půdě v koutě a každý rok přemýšlíte, jestli se vám to ještě bude někdy hodit.
Sami vidíte, že ne každé staré harampádí, které doma skladujete, je bezcenné. Vědci neustále zkoumají možnosti ekologické likvidace elektroodpadu a vylepšují technologie, které umožňují z již použitého zařízení vytěžit maximum pro další použití. Recyklace totiž dokáže efektivním způsobem vyrábět nové věci s minimální ekologickou zátěží.
Čtěte také: Zodpovědný přístup k recyklaci kávových kapslí
Domácká těžba zlata ze staré elektroniky je v tomto ohledu příjemnou změnou. Svou upřímností. Není totiž úplně jednoduchá a zbohatnout se jí také moc nedá. Propadnout zlaté horečce je rok od roku těžší. Pokud chcete jít s dobou, je lepší vsadit na domácí alchymistickou laboratoř. V ní se totiž můžete pustit do vydobývání zlata ze staré elektroniky, a překvapit sami sebe nečekaným úspěchem. Všechno je to samozřejmě otázka užitých měřítek a množství energie, kterou do procesu vložíte.
Ten přechod je vysvětlen a současně vysvětluje dvě věci. Předně, jít zlato hledat pod povrch se stalo nutností, protože povrchové nálezy se už staly nepravděpodobné. Máme vysbíráno. Samozřejmě jde o to, že zlato je tak vzácné, že se jeho průmyslové dobývání pořád vyplatí. Spíše by se tedy slušelo říct, že ještě vzácnější, než bylo.
Za těch šest tisíciletí totiž lidstvo natěžilo přibližně 190 000 tun zlata. Klidně si představte ty po zlatě paběrkující Aztéky, Římany, kutající otroky a zlatokopy v průběhu historie. Ti všichni se podíleli na vytěžení asi dvou třetin toho množství.
Zatímco trend poptávky v klenotnictví klesá a poptávka investorů kolísá, ty technologie a medicína si říkají každý rok o pár tun víc. Zlato, v nepatrných množstvích, je totiž všude kolem nás.
Zlato totiž nekoroduje, je chemicky inertní, nealergické, snadno se formuje, dobře vede elektrický proud (zvlášť nízké napětí), má vysokou odolnost. Takže když někdo vyrábí automobilové RF konektory a spínací kontakty MEMS, je to ideální volba.
Čtěte také: Výzvy v recyklaci tvrzených plastů
V jednom mobilním telefonu je to dnes přibližně 0,034 gramu, v jedné SIM kartě zhruba 0,030 gramu. V procesoru počítače ale klidně i 0,2 - 0,5 gramů. Obecně se zlata do elektroniky přidávalo více v minulosti, takže staré mobilní telefony, videorekordéry a kamery jsou dnes obsahem vzácných kovů „hodnotnější“.
Ale v principu platí, že z jedné tuny starých mobilů dokážete vyrobit 350 gramů zlata. V průmyslových parametrech, z hlediska vynaložené energie, práce a zdrojů, je dnes těžba zlata ze staré elektroniky přibližně 400x - 800x výnosnější, než zlatokopecké kutání zlata ve štolách. Skutečný novodobý zlatý důl.
Pokud toužíte po zlaté snubním prstýnku z vlastních zdrojů, tedy přibližně po dvou gramech čistého zlata, můžete doufat ve štěstí a kroutit pánví někde u potoka. Těžbou zlata z elektroniky se svému cíli můžete přiblížit o něco snáze - sice bez zlatokopecké romantiky - ale realističtěji.
Navíc to know-how domácké těžby zlata není moc obsáhlé. Chce to jen povědomí o rizicích. Bez kvalitních ochranných brýlí, rukavic a dost možná plynové masky se to zkoušet nedoporučuje, stejně jako dělat si takovou domácí alchymistickou laboratoř v nevětraném prostoru.
Procesně je to nekomplikované. Důkladně vykuchat starou elektroniku, dostat se ke kovovým částem a elektrickým obvodům, tištěným spojům. Nalámané desky s plošnými spoji vložte do skleněné nádoby. V jiné nádobě smíchejte dva díly kyseliny chlorovodíkové a jeden díl slabého tříprocentního peroxidu vodíku.
Tuto směs nalijte na desky plošných spojů tak, aby byly zcela ponořené. Počkejte týden a každý den nádobu promíchejte skleněnou tyčinkou. Časem kyselina ztmavne a ze zbytků spojů se budou odlupovat zlaté vločky.
Po týdnu tuto směs přelijte přes kávový filtr do jiné skleněné nádoby. Zlaté vločky zůstanou zachovány. Zbylé kousky obvodové desky nasypte do hluboké plastové misky naplněné vodou. Kousky se zbytky zlata uschovejte pro opětovné namáčení. Vodu přelijte přes filtr, abyste zachytili veškerý zlatý prach, a vločky propláchněte vodou. Omyjte je metanolem a poté znovu vodou, abyste opláchli veškeré zbytky.
Zbývá už jen poslední krok - tavení. K tomu je zapotřebí trocha boraxu. Dá se sehnat v lékárně. Umožní, aby se zlato tavilo při nižší teplotě, než 1064°C. Tavení lze provádět v pícce, anebo s letlampou. Když borax začne měknout, přidejte zlaté vločky. Zahřívejte, dokud se vločky neroztaví do zlaté kuličky.
Upřímně, není to úplně hračka. A třeba sehnat kyselinu chlorovodíkovou v dostatečném množství (a přitom tak, aby vám na dveře nezaklepala zásahovka) není zase tak snadné. Ale nebojte, ničeho trestného se nedopouštíte.
Když na tuhle alchymisticko-recyklační těžbu nebudete pohlížet jako na vyloženě ziskový byznys, ale spíše jako na volnočasový koníček, mohlo by vás to bavit. Zvlášť jestli máte trochu dobrodružné spády, ale ke zlatonosnému potoku daleko. Není to jednoduché, a v malých měřítcích se tím zbohatnout nedá. Ale je to příjemný experiment a docela zábava.
Při získávání drahých kovů (DK) a obecných kovů (OK) z odpadních elektrických a elektronických zařízení (OEEZ) se dnes používají ty postupy, které jsou zároveň schopny splnit parametry materiálového využití OEEZ dané zákonem č. 7/2005 Sb., o odpadech.
Tato technologicky a investičně relativně nenáročná část celého recyklačního procesu je zcela nezbytnou součástí následných technologických kroků, protože zajišťuje demontáž a následné odstranění látek z OEEZ, jak to vyžaduje zákon o odpadech. Při demontáži musí být ze zařízení vyjmuty např. plošné spoje, kabely a veškeré nebezpečné látky. Nejsou-li tyto nebezpečné látky manuálně odstraněny, způsobí při následné mechanické úpravě kontaminaci celé zpracovávané šarže. Předúprava tudíž zahrnuje především ruční demontáž a předtřídění OEEZ.
Takto předupravený odpad se dále zpracovává na mechanické třídicí lince drcením a mletím s následnou separací na magnetických a Foucaultových separátorech s konečným rozdružením na fluidním vibračním splavu. Tento postup se osvědčil zejména proto, že vedle kovových frakcí umožňuje také recyklaci a materiálové využití plastů, jež tvoří nezanedbatelný hmotnostní podíl OEEZ. Proces recyklace elektroodpadu začíná jeho sběrem a tříděním.
Hlavní předností pyrometalurgických metod je možnost zpracovávat všechny formy OEEZ. Tomuto zpracování nemusí nutně předcházet demontáž součástí obsahujících nebezpečné látky a úprava drcením, protože v procesu tavení v šachtové peci (Varta) a následném zpracování odplynů jsou zneškodněny.
Problematickým jevem při použití této technologie je nutnost vypořádat se s těkavými těžkými kovy, jako je rtuť, kadmium a selen, které jsou součástí většiny zvláště starých OEEZ a které snadno unikají čisticím systémem odplynů. S touto metodou souvisí také problematika tvorby a následné likvidace dioxinů, furanů a furfuralů, které vznikají za katalytického působení mědi, a v neposlední řadě i produkce oxidu uhličitého, jehož geneze v technologických procesech je regulována ratifikovaným Kjótským protokolem.
Při pyrometalurgickém zpracování OEEZ se drahé kovy obvykle kumulují v měděném regulu (měď je kolektorem drahých kovů). Komplikace ovšem nastávají při zpracování OEEZ v olovářské peci, kde sice drahé kovy přecházejí do olova, ale obecné kovy jako měď a nikl jsou převáděny do sulfidického kaménku a následně ukládány na skládku.
Průmyslově se jako nejefektivnější postup uplatnil proces elektrolytické rafinace mědi. Při tomto procesu jsou maximálně využívány jak DK, tak i OK získané pyrometalurgickým zpracováním v podobě tzv. blistrové měděné anody. Proces spočívá v elektrolytickém rozpouštění směsné anody v kyselině sírové s následnou depozicí čisté mědi na katodě. Takovýmto způsobem se získá měď o ryzosti 99,9 %. Ta je opět vhodná pro použití v elektroprůmyslu jako elektrovodná měď.
V elektrolytu se kumulují zejména nikl, zinek a kobalt. Z uvedených příměsí se kapalinovou extrakcí a následným odparem a krystalizací vyrábějí sírany využitelné v galvanických procesech. Drahé kovy a některé obecné kovy jako selen a bismut se kumulují v anodovém kalu, který je z procesu elektrorafinace periodicky odebírán a zpracováván. Výstupem jsou ryzí stříbro, zlato, palladium a selen.
Přemýšleli jste někdy, co se stane se starou elektronikou poté, když ji vyhodíte? Všechny ty rozbité telefony, počítače a kvanta spotřebičů jen tak nezmizí. Skončí jako elektronický odpad a to je obrovský problém. Každý rok se ve světě vyprodukuje víc než 50 milionů tun elektronického odpadu a jen přibližně 20 % z něj se správně recykluje.
Elektronický odpad se vztahuje na všechna vyřazená elektronická zařízení, jako jsou počítače, televizory, pračky, ale i větší přístroje používané v průmyslu jako generátory, CNC stroje, UV zářiče či mnoho dalších.
Odkud pochází všechen ten elektronický odpad?
Je jasné, že elektronický odpad pochází prakticky ze všech koutů společnosti. Tím, že budeme víc dbát na svoji spotřebu a likvidaci technologií, může každý z nás něco změnit. Společně můžeme pracovat na omezení elektronického odpadu a chránit životní prostředí pro budoucí generace. Tato zařízení obsahují toxické těžké kovy, jako je olovo, rtuť a kadmium, které mohou kontaminovat životní prostředí, pokud nejsou správně zlikvidovány. Elektronická zařízení obsahují cenné suroviny, jako jsou vzácné kovy, které je možné znovu použít a znovu získat.
Během recyklace je možné z elektronického odpadu získat cenné kovy, jako je zlato, stříbro, měď a hliník. Tyto materiály se potom můžou použít na výrobu nových výrobků, čímž se sníží poptávka po prvotních materiálech. Odvětví recyklace elektronického odpadu vytváří mnoho nových pracovních míst v oblastech, jako je sběr, přeprava, demontáž a zpracování.
Některá elektronická zařízení, která jsou ještě v dobrém stavu a fungují správně, se můžou restaurovat a znovu použít. Recyklace elektronického odpadu má zásadní význam při snížení znečistění a obnovu cenných zdrojů. Každý kus elektronického odpadu, který recyklujete, má význam.
Získávání drahých kovů z elektroodpadu je dnes významným průmyslovým oborem. Tradiční těžba zlata stále využívá např. kyanidovou metodu, která je dost nešetrná k okolnímu prostředí, pracuje se při ní s velmi jedovatými chemikáliemi. Z elektroniky se zatím zlato recykluje hlavně pomocí organických rozpouštědel, přičemž zlato tvoří rozpustné komplexy s činidly obsahujícími síru.
Timo Repo z Helsinské univerzity nyní v časopisu Angewandte Chemie navrhuje nový postup využívající pyridinthiol (pyridin se skupinou SH) a peroxid vodíku jako samotná reakční činidla a dimethylformamid jako rozpouštědlo. Síra jako prvek lze pak využívat k regeneraci činidel.
Metoda by měla být použitelná i v malém měřítku, extrakce zlata do roztoku trvá asi 20 minut (testováno pro prášky, filmy i desky s plošnými spoji používané v elektronice) a proběhla téměř 100%. Metoda má být částečně specifická pro zlato, platina a palladium se tímto způsobem nerozpustí, protože na rozdíl od zlata nedokáží vytvořit jednomocný kationt.
Tabulka: Obsah Zlata v Elektronice
| Zařízení | Obsah zlata (gramy) |
|---|---|
| Mobilní telefon | 0.034 |
| SIM karta | 0.030 |
| Procesor počítače | 0.2 - 0.5 |
| Tuna starých mobilů | 350 |
tags: #recyklace #zlata #z #elektroniky #postup