Щорічний обсяг відходів електричного та електронного обладнання  – старих комп’ютерів, екранів, несправних телефонів та пошкоджених планшетів – сягає 50 мільйонів тонн, що становить приблизно 4500 Ейфелевих веж або 150000 реактивних лайнерів. Ці цифри мають тенденцію до суттєвого зростання. Проте найбільша біда навіть не в екологічній катастрофі: ми викидаємо матеріали, без яких не існуватиме майбутнього.

Люди стають щораз залежнішими від техніки, на створення якої зовсім скоро забракне ресурсів. Важко визнати той факт, що світ все-таки врятують бактерії. Ці мікроскопічні створіння можуть «висмоктувати» кобальт, золото і платину з пристроїв, що мали би пролежати на сміттєзвалищах ще сотні років.

«Мікроби сприяють процесам, які можуть відбуватися лише за високих температур та за інших екстремальних умов. Мікроорганізми забезпечують екологічнішу альтернативу піро- та гідрометалургії, які для вилучення металів з електричних відходів використовують високі температури та хімікати відповідно».

Анна Каксонен Керівниця Групи біотехнології та синтетичної біології австралійського Державного об’єднання наукових та прикладних досліджень

Мікроорганізми й раніше використовували в процесі видобування корисних копалин з руди. Однак у перероблянні електричних відходів ця технологія є новою і не дуже поширеною, тому що бактерії, на відміну від інших, менш екологічних методів, повільніше витягують метали. У такій ситуації краще знехтувати часом, адже нагрівання потребує величезних затрат енергії, а хімікати залишають по собі ще більше токсичних відходів, аніж самі несправні прилади.

Новозеландський стартап Mint Innovation – компанія, що прагне поширити використання мікроорганізмів для перероблення електричних відходів. До речі, співзасновник стартапу, Вілл Баркер, до заснування Mint Innovation працював у LanzaTech – компанії, напрям роботи якої, зокрема, й з бактеріями, полягав у перетворенні викидів вуглекислого газу на паливо.

Як це працює

Mint Innovation вилучає золото шляхом подрібнення друкованих плат, паличок оперативної пам’яті, процесорів та інших металевих частин електронних пристроїв у піщаний порошок, із подальшим його вилуговуванням. У результаті утворюється рідина з усіма розчиненими металами.

Спочатку ми розчиняємо всі реакційноздатні основні метали – як-от залізо, мідь та алюміній – і відновлюємо їх за допомогою різних процесів. Наприклад, електроліз команда використовує для виведення міді

Томас Хансен, комерційний менеджер, пояснює процес використання електричного струму для вилучення металів

«Потім починають працювати мікроби, які вилучають дорогоцінніші матеріали. Золото, наприклад, набагато легше добути після того, як ви «витягли» основні метали. Взагалі з ним працювати найважче – золото нереактивне, тож це останній метал, який хімікати розчиняють у несправному приладі», – стверджують учасники стартапу.

Текстура після додавання мікробів до розчину

Текстура після додавання мікробів до розчину

Команда додає до розчину т. зв. королівську воду – суміш кислот, достатньо сильну для того, щоб розчинити золото, а потім залучає ключовий інгредієнт: мікробів Cupriavidus metallidurans. Ці крихітні організми діють як губка, всмоктуючи та вбираючи розчинене золото.

Далі розчин пропускають через центрифугу, яка викручує мікроби, повні золотих часток, щоб утворити пурпуровий слиз.  Оскільки на нанорівні золото стає фіолетовим, науковці отримують щось схоже на консистенцію іграшки-лизуна. З невеликими домішками, щоправда, але здебільшого це органічна суміш мікробів і золота.

Текстура суміші, що нагадує пурпуровий слиз, після того, як мікроби поглинули частинки золота

Після спалення суміші залишається металева зола, яка з використанням традиційних металургійних процесів перетворюється на тверде золото.

Насправді добування золота – лише вершина айсберга цієї індустрії. Мікроби можуть «висмоктувати» й інші метали – паладій, платину та родій.  

У Mint Innovation хочуть добувати цінні матеріали не тільки з електричних відходів, але й із попелу, який залишається після спалення побутового сміття. Такі процеси вимагатимуть використання різних видів мікробів та зміни хімічних технологій компанії.

Дослідники в інших куточках світу вже експериментують з різними мікроорганізмами та методами. Команда Національної лабораторії Айдахо використовує у своїх технологіях бактерії Gluconobacter oxydans. Вони виробляють органічні кислоти, що розчиняють рідкоземельні мінерали (церій, прометій, гадоліній тощо) для біологічного вилуговування. Водночас дослідники Національного університету Сінгапуру працюють з бактеріями Chromobacterium violaceum, здатними виробляти ціанистий водень. Потрапивши у розчин, що містить золото, ці бактерії зв’язуються з атомами золота і захоплюють їх.

Команда Національної лабораторії Айдахо застосувала свій метод до літій-іонних акумуляторів, для відновлення кобальту, нікелю та марганцю. Кінцева мета вчених – підтримка приватних компаній, які хочуть впровадити свою технологію в комерційних масштабах. Тому науковці шукають способи зробити цю справу вигідною.

Що ж до новозеландської Mint Innovations – компанія прагне побудувати міські біопереробні заводи, які співпрацювали б із місцевими екокомпаніями зі збирання електричних відходів. За Mint Innovation залишалися б процеси відновлення та підготовки металів до повторного використання. Розташований в Окленді перший завод компанії вже працює в тестовому режимі. Проте, як стверджує публіцист американської компанії з переробляння TerraCycle Алекс Пейн, для розширення таким стартапам треба адаптуватися до нових норм та тонкощів місцевої екологічної політики, а це може бути важко.

Перший завод Mint Innovation в Окленді, Нова Зеландія

Перший завод Mint Innovation в Окленді, Нова Зеландія

Не забуваймо і про те, що технологія новозеландців залучає хімікати, які в перспективі теж мають бути перероблені з мінімальними енергетичними затратами.

Існують проблеми, які треба розв’язати, але система перероблення замкнутого циклу, за словами Пейна, – ідеальний процес утилізації відходів. Вона може бути дуже корисною для планети тільки за умови такої ж ефективності, яку обіцяють досягти стартапери.

«Наша технологія заохочує людей, що здають несправні прилади, підтримати такі заводи, а не брухт. Річ у заробітку: переробляння у Mint Innovations обіцяє їм більший прибуток, а отже, може змінити їхні екозвички на краще. Така тенденція має надзвичайно хорошу перспективу», – стверджує новозеландець Томас Хенсен.

Підтримайте Токар
50 грн.

10% середньостатистичної статті,
або ж пів дня роботи нашого сервера

Підтримати
Ось вона, нагода стати причетним до розвитку незалежних медіа!
Коменти