Científicos de la Universidad de Cornell han desarrollado una innovadora técnica que permite extraer oro de los desechos electrónicos y utilizarlo como catalizador para transformar el dióxido de carbono (CO2) en materiales orgánicos valiosos.
Este enfoque sostenible ofrece una alternativa ecológica a los métodos tradicionales de extracción, reutiliza grandes cantidades de e-waste y contribuye a mitigar las emisiones de CO2.
Innovadora recuperación de oro de e-waste
El equipo de investigadores, liderado por Amin Zadehnazari, posdoctorado en el laboratorio de Alireza Abbaspourrad en la Universidad de Cornell, desarrolló una metodología que podría transformar la gestión de los residuos electrónicos.
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Este proceso podría ofrecer una solución sostenible para manejar parte de las 50 millones de toneladas de desechos electrónicos generados anualmente, de las cuales solo el 20% se recicla actualmente.
Zadehnazari destacó que el oro extraído puede ser utilizado para convertir el CO2, uno de los principales gases de efecto invernadero, en químicos útiles, reduciendo así tanto los desechos como las emisiones. “Es un beneficio doble para el medio ambiente”, afirmó.
Avance en la adsorción selectiva de oro
El método desarrollado por Zadehnazari utiliza marcos orgánicos covalentes (COFs, por sus siglas en inglés) vinílicos para eliminar iones y nanopartículas de oro de placas de circuito desechadas.
Uno de estos COFs logró capturar un impresionante 99,9% del oro, reduciendo al mínimo la extracción de otros metales como níquel y cobre. Esto asegura un proceso de recuperación altamente selectivo.
El oro capturado con los COFs se puede usar posteriormente como catalizador para transformar el CO2 en compuestos orgánicos mediante la carboxilación, un proceso que se realiza bajo presión de CO2 y a una temperatura de 50 grados Celsius.
El estudio detallado, liderado por Zadehnazari y Abbaspourrad, fue publicado el 30 de diciembre en la revista Nature Communications.
Extracción ecológica frente a métodos tradicionales
La extracción tradicional de oro de e-waste suele involucrar productos químicos tóxicos, como el cianuro, que representan riesgos significativos para el medio ambiente. El método desarrollado por Zadehnazari evita el uso de químicos peligrosos y se basa en la adsorción química, una técnica que permite que las partículas se adhieran a una superficie de manera eficiente.
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Se estima que una tonelada de residuos electrónicos contiene al menos 10 veces más oro que una tonelada de mineral extraído de la tierra. Con la proyección de que el volumen de e-waste alcance los 80 millones de toneladas métricas para 2030, encontrar formas sostenibles de recuperar este metal precioso es cada vez más crucial.
Ventajas de los métodos basados en COFs
Los marcos orgánicos covalentes son materiales porosos y cristalinos que tienen múltiples aplicaciones potenciales, desde sensores químicos hasta almacenamiento de energía. En este caso, Zadehnazari sintetizó dos COFs utilizando tetratiafulvaleno (TTF) y tetrafeniletileno (TPE) como bloques de construcción.
El TTF-COF demostró ser especialmente eficaz debido a su riqueza en azufre, un elemento que tiene una afinidad natural con el oro. Además, este material mantuvo su capacidad de adsorción incluso después de 16 ciclos de lavado y reutilización, mostrando una gran durabilidad y eficiencia.
Abbaspourrad subrayó la importancia de este avance, ya que muchos métodos actuales no son tan selectivos, lo que resulta en impurezas en los metales recuperados. “Saber cómo recuperar el oro y otros metales preciosos de manera selectiva es esencial, dada la cantidad que se utiliza en dispositivos electrónicos”, concluyó.