Mengubah elektronik tua menjadi emas: terobosan daur ulang
Para peneliti di Universitas Cornell telah menciptakan metode berkelanjutan untuk mengekstrak emas dari limbah elektronik dan menggunakannya sebagai katalis untuk mengubah CO2 menjadi bahan organik yang berharga.
Proses ini memberikan alternatif ramah lingkungan untuk metode ekstraksi tradisional, memanfaatkan sejumlah besar limbah elektronik, dan membantu mengurangi emisi CO2, menampilkan jalan yang menjanjikan untuk konservasi lingkungan dan pemulihan sumber daya.
Pemulihan emas inovatif dari e-waste
Sebuah tim peneliti yang dipimpin oleh Cornell University telah menciptakan metode untuk mengekstrak emas dari limbah elektronik dan menggunakannya kembali sebagai katalis untuk mengubah karbon dioksida (CO2), gas rumah kaca utama, menjadi bahan organik yang berguna.
Pendekatan inovatif ini dapat memberikan solusi berkelanjutan untuk beberapa dari 50 juta ton limbah elektronik yang dihasilkan setiap tahun, di mana hanya 20% saat ini didaur ulang. Amin Zadehnazari, seorang peneliti postdoctoral di lab Alireza Abbaspourrad, associate professor kimia dan teknologi bahan makanan Yongkkeun Joh, menyoroti potensi manfaat lingkungan dan praktis dari proses ini.
Terobosan dalam adsorpsi emas selektif
Zadehnazari mengembangkan dua kerangka kerja organik kovalen terkait vinil (VCOF) untuk secara efisien menghilangkan ion emas dan nanopartikel dari papan sirkuit yang dibuang. Salah satu VCOF ini menunjukkan kemampuan yang mengesankan untuk menangkap 99,9% emas sambil meminimalkan ekstraksi logam lain, seperti nikel dan tembaga, memastikan proses pemulihan yang sangat selektif.
“Kami kemudian dapat menggunakan COF yang dimuat emas untuk mengubah CO2 menjadi bahan kimia yang bermanfaat,” kata Zadehnazari. “Dengan mengubah CO2 menjadi bahan yang bernilai tambah, kami tidak hanya mengurangi permintaan pembuangan limbah, kami juga memberikan manfaat lingkungan dan praktis. Ini semacam win-win bagi lingkungan. “
Abbaspourrad adalah penulis yang sesuai dan penulis utama Zadehnazari dari “Daur Ulang E-Waste ke dalam Katalis Kerangka Organik Kovalen yang Berisi Emas untuk Terminal Alkyne Carboxylation,” yang diterbitkan pada 30 Desember di Komunikasi Alam.
Teknik ekstraksi emas ramah lingkungan
Limbah elektronik adalah tambang emas literal: Diperkirakan satu ton e-waste mengandung setidaknya 10 kali lebih banyak emas daripada satu ton bijih dari mana emas diekstraksi. Dan dengan 80 juta metrik ton e-waste pada tahun 2030, semakin penting untuk menemukan cara untuk memulihkan logam mulia itu.
Metode tradisional untuk memulihkan emas dari limbah elektronik melibatkan bahan kimia yang keras, termasuk sianida, yang menimbulkan risiko lingkungan. Metode Zadehnazari dicapai tanpa bahan kimia berbahaya, menggunakan adsorpsi kimia – adhesi partikel ke permukaan.
Keuntungan dari metode berbasis COF baru
Kerangka kerja organik kovalen (COFS) adalah bahan kristal berpori yang dikenal memiliki banyak penggunaan potensial, termasuk penginderaan kimia dan penyimpanan energi. Zadehnazari mensintesis dua VCOF, menggunakan tetrathiafulvalene (TTF) dan tetraphenylethylene (TPE) sebagai blok bangunan.
TTF-COF menunjukkan adsorpsi emas yang unggul karena kaya akan belerang, di mana emas memiliki afinitas alami. Selain menampilkan kapasitas adsorpsi yang tinggi, TTF-COF tahan 16 mencuci dan menggunakan kembali, dengan sedikit kehilangan efisiensi adsorpsi.
Dan di bawah tekanan CO2 ambient pada 50 derajat Celsius (122 derajat Fahrenheit), COF yang dimuat emas yang dihasilkan secara efisien dikonversi CO2 menjadi bahan organik melalui karboksilasi.
Metode lain untuk memulihkan emas dan logam mulia lainnya dari e-waste biasanya tidak selektif seperti ide Zadehnazari dan mengakibatkan kotoran, kata Abbaspourrad.
“Mengetahui berapa banyak emas dan logam mulia lainnya yang masuk ke jenis perangkat elektronik ini, dapat memulihkannya dengan cara di mana Anda dapat secara selektif menangkap logam yang Anda inginkan – dalam hal ini, emas – sangat penting,” kata Abbaspourrad.
Referensi: “Daur Ulang E-Waste ke dalam Katalis Kerangka Organik Kovalen yang Bermoentasi Emas untuk Terminal Alkyne Carboxylation” oleh Amin Zadehnazari, Florian Auras, Ataf Ali Altaf, Amin Zarei, Ahmadreza Khosropour, Saeed Amirjalayer dan Alireza Abbasropour, Saeed Amirjalayer dan Alireza Abbasropour, Saeed Amirjalayer dan Alireza Abbasropour, Saeed Amirjalayer dan Alireza Abbasropour, Saeed Amirjalayer dan Alireza Abbasropour, Saeed Amirjalayer dan Alireza Abbasropour dan Alireza Abbasropour dan Alireza Ahmadreza, Komunikasi Alam.
Doi: 10.1038/s41467-024-55156-3
Rekan penulis termasuk peneliti postdoctoral Lab Abbaspourrad Amin Zarei; mantan peneliti postdoctoral ATAF Ali Altaf; Associate Penelitian Lab Ahmadreza Khosropour; Saeed Amirjalayer dari University of Munster, Jerman; dan Florian Aura dari Dresden University of Technology, juga di Jerman.
Penelitian ini memanfaatkan Pusat Penelitian Bahan Cornell dan fasilitas Cornell NMR, yang keduanya didanai oleh National Science Foundation.
