Cada año se acumulan millones de toneladas de residuos electrónicos, lo que plantea problemas medioambientales y económicos. Un equipo de investigación estadounidense propone una solución innovadora: extraer oro de estos residuos y transformarlo en un catalizador, convirtiendo así el dióxido de carbono en materia orgánica. Este enfoque podría ofrecer una respuesta a la gestión sostenible de los residuos electrónicos.
Un equipo de investigación liderado por la Universidad de Cornell (EE.UU.) ha desarrollado un método para extraer oro de residuos electrónicos. Posteriormente, el metal precioso recuperado sirve como catalizador para la conversión de dióxido de carbono (CO2), un gas de efecto invernadero, en materiales orgánicos. Esta innovación podría proporcionar un uso sostenible a los aproximadamente 50 millones de toneladas de residuos electrónicos que se tiran cada año, de los cuales sólo el 20% se recicla, según Amin Zadehnazari, investigador postdoctoral en el laboratorio de Alireza Abbaspourrad, profesor asociado de alimentación. química y tecnología de ingredientes en la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida.
Marcos orgánicos covalentes para la captura de oro.
Amin Zadehnazari sintetizó dos tipos de estructuras orgánicas covalentes unidas con vinilo (VCOF) para eliminar iones de oro y nanopartículas de placas de circuitos en dispositivos electrónicos usados. Uno de sus VCOF demostró la capacidad de capturar selectivamente el 99,9% del oro, con una retención muy baja de otros metales, como el níquel y el cobre, presentes en los dispositivos.
«Luego podemos usar los COF cargados de oro para convertir el CO2 en productos químicos útiles.», indicó el investigador. “Al transformar el CO2 en materiales de valor agregado, no solo reducimos los requisitos de gestión de residuos, sino que también brindamos beneficios ambientales y prácticos. Es una situación beneficiosa para el medio ambiente.»
La publicación aceptada en Nature Communications destaca las posibilidades de reutilizar los desechos electrónicos como una potencial mina de oro. Se estima que una tonelada de residuos electrónicos contiene al menos diez veces más oro que una tonelada de mineral de oro. Con una previsión de 80 millones de toneladas de residuos electrónicos para 2030, es cada vez más imperativo encontrar formas de recuperar este metal precioso.
Métodos de recuperación respetuosos con el medio ambiente.
Los métodos tradicionales para recuperar oro de los desechos electrónicos implican el uso de productos químicos nocivos, como el cianuro, que plantean riesgos ambientales. El método de Zadehnazari se caracteriza por la ausencia de productos químicos peligrosos y utiliza adsorción química: la adhesión de partículas a una superficie.
Las estructuras orgánicas covalentes (COF) son materiales cristalinos porosos, conocidos por sus múltiples aplicaciones potenciales, incluida la detección química y el almacenamiento de energía. Zadehnazari sintetizó dos VCOF, utilizando tetratiafulvaleno (TTF) y tetrafeniletileno (TPE) como componentes básicos. TTF-COF mostró una adsorción de oro superior debido a su riqueza en azufre, por el cual el oro tiene una afinidad natural. Además de su alta capacidad de adsorción, TTF-COF resistió 16 lavados y reutilizaciones, con poca pérdida en la eficiencia de adsorción.
Bajo una presión ambiental de CO2 a 50 grados Celsius (122 grados Fahrenheit), el COF cargado de oro convierte eficientemente el CO2 en materia orgánica mediante la carboxilación.
Abbaspourrad señala que otros métodos para recuperar oro y otros metales preciosos de los desechos electrónicos generalmente no son tan selectivos como el propuesto por Zadehnazari, lo que genera impurezas. “Conocer la cantidad de oro y otros metales preciosos presentes en este tipo de dispositivos electrónicos, poder recuperarlos de forma que se capture selectivamente el metal deseado -en este caso, el oro- es muy importante.» mencionó.
Leyenda de la ilustración: montón de tarjetas electrónicas
Artículo : « Reciclaje de desechos electrónicos en catalizadores de estructura orgánica covalente cargados de oro para la carboxilación de alquinos terminales » – DOI : s41467-024-55156-3
Fuente: Universidad de Cornell
