Peynir Altı Suyuyla Elektronik Atıktan Altın Geri Kazanımı

Peynir altı suyuyla elektronik atıktan altın geri kazanımı, ETH Zürih’te geliştirilen bir malzeme sayesinde laboratuvar ortamında somut sonuç verdi. Prof. Raffaele Mezzenga liderliğindeki araştırma ekibi, 20 eski bilgisayar anakartından alınan metal parçaları işleyerek 450 miligram ağırlığında, 22 ayar bir altın parçası elde etti. Çalışma 2024’te Advanced Materials dergisinde yayımlandı.

Yöntemin çıkış noktası, peynir üretiminin yan ürünü olan peynir altı suyu proteinleri. Araştırmacılar, cihazların asitle çözündürülmesiyle ortaya çıkan karma metal çözeltisindeki altın iyonlarını tutmak için bu proteinlerden gözenekli bir aerogel üretti. Bu yaklaşım, dünya genelinde 2023’te yaklaşık 61,3 milyon tona ulaşan elektronik atık miktarı açısından dikkat çekiyor.

Peynir altı suyu proteini altın iyonlarını nasıl tutuyor?

ETH Zürih Sağlık Bilimleri ve Teknolojisi Bölümü’nde görev yapan Prof. Raffaele Mezzenga’nın liderlik ettiği çalışmanın yazarları arasında kıdemli bilim insanı Mohammad Peydayesh de yer aldı. ETH Zürih, uygulamayı Mart 2024’te duyurdu.

Süreçte peynir altı suyu proteinleri asidik ortamda ve yüksek sıcaklıkta işleniyor. Bu işlem, proteinlerin nanofibril adı verilen çok ince yapılar oluşturmasını sağlıyor. Ardından bu yapılar kurutularak yüksek gözenekliliğe sahip amiloid aerogel haline getiriliyor. Sünger benzeri bu malzeme, farklı metallerin bir arada bulunduğu çözeltide altın iyonlarını seçici şekilde adsorbe edebiliyor.

Çalışmaya ilişkin ADS özetinde, aerogelin gramı başına 166,7 miligram altın adsorpsiyon kapasitesine ulaştığı kaydedildi. Bir sektör raporu ise yöntemin çözeltideki altının yüzde 93’ünü yakaladığını; altınla yüklenen süngerin kendi ağırlığının yaklaşık yüzde 20’sine denk gelen miktarda altın taşıdığını bildirdi.

20 anakarttan 22 ayar altın parçası

Laboratuvar gösteriminde ekip, kullanım dışı 20 bilgisayar anakartının metal bileşenlerini ayırdı. Bu parçalar asit banyosunda çözündürülerek metaller iyonlaştırıldı. Daha sonra çözelti peynir altı suyu temelli aerogelle temas ettirildi ve malzemenin altın iyonlarını tutması sağlandı.

İşlemin sonunda 450 miligramlık 22 ayar altın parçası geri kazanıldı. Miktar sınırlı görünse de, elektronik atık gibi çok sayıda metalin iç içe geçtiği bir akışta altının seçici biçimde ayrıştırılabildiğini göstermesi bakımından geri dönüşüm ve malzeme bilimi alanları için bir uygulama örneği oluşturuyor.

Elektronik atıkta “kent madenciliği” potansiyeli

Sektör yayınları, elektronik atıkların ton başına altın içeriğinin altın madenlerinden çıkarılan malzemeye kıyasla 100 kata kadar daha yüksek olabildiğini aktarıyor. Bu yoğunluk nedeniyle eski telefonlar, dizüstü bilgisayarlar ve anakartlar, değerli metaller açısından bir tür “kent madeni” olarak değerlendiriliyor.

Prof. Mezzenga, yaklaşımın başlangıç malzemesinin gıda yan ürünlerinden oluştuğunu, bu nedenle hammaddenin çok ucuz ve sürdürülebilir olduğunu vurguladı. Mezzenga’nın hesaplamalarına göre tedarik ve enerji giderleri, geri kazanılan altının değerinden 50 kat daha düşüktü. Süreçte siyanür ve cıva kullanılmaması da yöntemin öne çıkan yönleri arasında yer alıyor.

Anthropocene Magazine tarafından aktarılan 61,3 milyon tonluk küresel elektronik atık verisi, bu tür geri kazanım tekniklerinin ölçeklenmesi halinde karşılaşacağı malzeme hacmini ortaya koyuyor. ETH Zürih ekibinin çalışması, gıda üretiminden kalan proteinlerin elektronik atıklardaki değerli metalleri ayırmada kullanılabileceğini gösteriyor.