(Al)Chemia recyklingu
Alchemię uważa się za bezpośredniego przodka współczesnej chemii. Jej podstawą jest jakościowa przemiana substancji, a obietnicą doskonałość w formie złota lub mądrości. Chemia, będąca nauką empiryczną, odcięła się od magiczno-mistycznej otoczki swojej poprzedniczki. Nie zmienia to jednak faktu, że jest w stanie czynić cuda.
Ostatnio udowodnili to chińscy naukowcy, których odkrycie pozwoli zamienić piętrzące się sterty elektronicznych odpadów na sztabki miedzi i ołowiu.
Dynamiczny rozwój technologii sprawia, że urządzenia elektroniczne szybko odchodzą do lamusa, zastępowane przez nowsze, ulepszone modele. Niemal we wszystkich zakątkach naszego globu wyrastają góry niepotrzebnych nikomu przestarzałych telefonów komórkowych, telewizorów i komputerów, które mogą na trwałe zaszkodzić środowisku naturalnemu.
Opracowany przez Zhenming Xu i jego asystenta Lu Zhana z Uniwersytetu Shanghai Jiao Tong efektywny i ekonomiczny proces odzysku ołowiu i miedzi z obwodów drukowanych może uratować nas od ekologicznej katastrofy.
Rocznie światowa produkcja elektrozłomu sięga od 20 do 50 mln ton. Niewinne z pozoru urządzenia to bomba z opóźnionym zapłonem. Zalegające na wysypiskach i spalane w piecach uwalniają bezpośrednio do otoczenia - ziemi, wody i powietrza - toksyczne metale ciężkie jak ołów, kadm, czy rtęć.
- Brak wydajnych metod odzysku metali ciężkich z elektronicznych odpadów utrudnia ich recykling na szeroką skalę - mówi Xu. Dlatego do powtórnego obiegu trafia ich niewielki procent. Szukając sposobu na rozwiązanie tego problemu, Xu razem z Zhanem dokonali przełomowego odkrycia, odzyskując z bazowego elementu konstrukcyjnego urządzeń elektronicznych, jakim są obwody drukowane, czysty ołów i miedź.
Obwody drukowane zbudowane są z plastikowych płytek pokrytych miedzią, z punktami lutowniczymi zrobionymi z mieszanki ołowiu i cyny. Odzyskanie metali w czystej postaci było możliwe dzięki zastosowaniu techniki zwanej próżniową separacją metalurgiczną, która izoluje metale na podstawie różnicy ich ciśnień ewaporacyjnych.
Naukowcy skonstruowali specjalny piec próżniowo-oporowy, w którym mogli różnicować zarówno temperaturę, jak i ciśnienie. Ołów jest metalem o wysokim ciśnieniu parowania i niskim progu wrzenia, dlatego chińscy chemicy odseparowali go od innych metali najpierw go stapiając, a następnie doprowadzając do jego parowania.
Następnie w osobnej komorze pieca dokonali jego kondensacji z postaci gazu do stanu stałego. Według zapewnień Xu, wartość odzyskanych metali przewyższa znacznie koszty potrzebne do ich recyklingu metodą próżniową. Co więcej, podkreśla, że powszechne użycie opracowanej przez jego zespół badawczy technologii pozwoli ograniczyć zanieczyszczenia powietrza ołowiem.
Derek Fray z Uniwersytetu w Cambridge potwierdza, że technologia zaproponowana przez Xu i Zhana jest najtańszą, najbardziej wydajną i ekologicznie przyjazną ze wszystkich istniejących obecnie metod recyklingu urządzeń elektronicznych. Jeżeli kolejne testy potwierdzą, że ani odrobina ołowiu nie ulatnia się z pieca ich konstrukcji, możemy być wkrótce świadkami chemicznego cudu.
Michał Mądracki
