Danas se brojne sirovine mogu reciklirati, a da li ste razmišljali šta sve može da se uradi sa srebrom?
Ukoliko se otarasimo starog telefona ili neispravne tastature, možda smo bacili mnogo više nego što smo mislili. Srebro je ključno za tehnologiju koja se danas koristi svakodnevno, od solarnih panela do pametnih telefona ili električnih vozila. Ipak, svega 20 odsto srebra godišnje se reciklira.
Ovaj metal postaje sve teži za iskopavanje, ali su finski istraživači pronašli kreativan i ekološki prihvatljiv način da ga izdvoje iz otpada koristeći uobičajene masne kiseline i vodonik-peroksid.
Ti "zeleni" rastvarači ne samo da efikasno rastvaraju srebro, već omogućavaju i jednostavno recikliranje samih kiselina.
Hitna potreba za reciklažom srebra
Reciklaža srebra iz elektronskog i industrijskog otpada postaje važnija nego ikada ranije. Kako potražnja za ovim plemenitim metalom raste, a prirodni izvori postaju sve teži za eksploataciju, naučnici se utrkuju da razviju čistije i pametnije metode izdvajanja iz otpada.
"Vrlo je važno da se osmisle nove održive strategije separacije i reciklaže koje bi zamenile postojeće procese koji opterećuju životnu sredinu", smatra Anže Zupanc, istraživač sa Univerziteta u Helsinkiju i Univerziteta u Birmingemu na postdoktorskim studijama.
Trenutno se reciklira manje od 20 odsto srebra proizvedenog svake godine, iako globalni prelazak na obnovljive izvore energije stvara sve više otpada koji sadrži ovaj metal.
Srebro ima ključnu ulogu u tehnologijama poput solarnih panela, ali rudnici postaju sve oskudniji. U poslednjih 25 godina, cena srebra porasla je šest puta, što efikasnu reciklažu čini ne samo neophodnom, već i ekonomski privlačnom.
Istraživači sa Univerziteta u Helsinkiju i Univerziteta u Jiveskileu su nedavno predstavili revolucionarnu tehniku reciklaže, a njihova otkrića su predstavljena u časopisu "Chemical Engineering Journal".
Zašto se metal rastvara u mastima?
Kako bi bezbedno izdvojili srebro, naučnici su upotrebili uobičajene masne kiseline, poput oleinske, linolne i linoleinske.
U kombinaciji sa rastvorom vodonik-peroksida od 30 odsto, snažnog, a ekološki prihvatljivog oksidansa, ove prirodne kiseline su mogle da rastvore srebro u blagim uslovima. U tom sistemu, masne kiseline nisu bile samo tečni medijum, one su takođe pomagale u stabilizaciji rastvorenih jona srebra.
"Računarska hemija nam je omogućila da razumemo rastvorljivost metala tako što smo istraživali uticaj rastvarača na termodinamiku rastvaranja", objasnila je profesorka Karolina Honkala sa Univerziteta u Jiveskileu.
Dobijanje čistog srebra iz rastvora
Rezultati su pomogli istraživačima da razumeju da li metali ne mogu da se rastvaraju zbog pasivacije površine ili termodinamičke barijere. Dodavanjem etil-acetata u rastvor srebra i masnih kiselina omogućeno je odvajanje srebra u obliku srebrnih karboksilata koji se mogu reciklirati. Srebrni karboksilati su zatim redukovani do metalnog srebra u reaktoru sa redukcijom uz pomoć svetlosti što je efikasna i bezbedna metoda za izdvajanje srebra.
"Naš cilj je da razvijemo tehniku reciklaže metala koristeći strategije koje su jeftine, održive i selektivne po dizajnu", rekao je profesor Timo Repo sa Univerziteta u Helsinkiju.
Masne kiseline - zelena prednost
Korišćenje masnih kiselina kao rastvarača donosi mnoge prednosti u odnosu na tradicionalne mineralne kiseline i vodene rastvore. Osim što potiču iz otpadnih materijala, one su biokompatibilne, biorazgradive, niske su kiselosti i ne isparavaju. To ih čini bezbednim i manje podložnim koroziji u poređenju sa drugim kiselinama i organskim rastvaračima, uz mogućnost reciklaže i ponovne upotrebe.
Pošto masne kiseline nisu na bazi vode, metalni spojevi se mogu odvojiti od mešavina dodavanjem etil-acetata i drugih hemikalija. Time se omogućava i jednostavno izdvajanje metala i reciklaža masnih kiselina.
Pored toga, mogućnost korišćenja vodonik-peroksida od 30 odsto kao "zelenog" oksidansa u blagim uslovima otvara put za tzv. "urbano rudarstvo", odnosno "kopanje", na primer, srebra sa tastatura koje su obložene srebrnim slojevima.
(EUpravo zato/Scitechdaily.com)
