استخراج طلا از زباله های الکترونیکی: فرصتی برای محیط زیست و اقتصاد گردشگری مواد

طلای پنهان در زباله‌های الکترونیکی؛ چالشی رو به رشد برای محیط زیست

وابستگی روزافزون جهان مدرن به وسایل الکترونیکی مانند تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها، پیامدهای زیست‌محیطی قابل توجهی به‌همراه دارد. تنها در سال ۲۰۲۲، میزان جهانی زباله الکترونیکی (E-waste) به حدود ۶۲ میلیون تن رسید که نسبت به سال ۲۰۱۰ افزایشی ۸۲ درصدی داشته است. پیش‌بینی می‌شود این رقم تا سال ۲۰۳۰ به ۸۲ میلیون تن برسد و فشار زیادی بر سیستم‌های مدیریت پسماند و محیط زیست وارد کند. زباله الکترونیکی تنها یک مشکل دفع نیست؛ بلکه منبع بالقوه‌ای از مواد ارزشمند محسوب می‌شود. بسیاری از دستگاه‌های دور ریخته شده حاوی فلزات گران‌بهایی همچون طلا هستند که به سبب رسانایی و مقاومت عالی در مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. باوجود این، کمتر از ۲۵ درصد زباله‌های الکترونیکی به صورت مؤثر جمع‌آوری و بازیافت می‌شوند؛ که این امر موجب هدررفت منابع و آسیب‌های زیست‌محیطی می‌شود.

اهمیت بازیافت طلا از زباله‌ الکترونیکی

طلا جایگاه ویژه‌ای در تاریخ بشر دارد و قرن‌ها به عنوان پول، زیورآلات و پشتوانه اقتصاد به کار رفته است. این فلز به دلیل خواص منحصربه‌فرد خود، امروزه در صنایع الکترونیک، فناوری هوافضا و صنعت شیمی نقش کلیدی ایفا می‌کند. اما روش‌های مرسوم استخراج طلا از معادن، به‌ویژه استفاده از مواد بسیار سمی همچون سیانید و جیوه، آثار مخربی بر محیط زیست مانند جنگل‌زدایی و آلودگی آبراه‌ها برجای می‌گذارد. معادن کوچک و سنتی (ASM) غالباً جهت جداسازی طلا از سنگ معدن، به جیوه متکی هستند؛ که علاوه بر تهدید سلامت کارگران، سبب آلودگی زیست‌بوم‌های محلی می‌شود. ASM اکنون به عنوان بزرگترین منبع آلودگی جیوه در جهان شناخته می‌شود.

با توجه به نیاز روزافزون به طلا و ضرورت حفاظت از محیط زیست، محققان تمرکز خود را بر توسعه روش‌های پایدارتر برای استخراج و بازیافت طلا به‌ویژه از منابع ثانویه نظیر زباله‌های الکترونیکی معطوف کرده‌اند. حرکت به سمت «استخراج معادن شهری» (Urban Mining) یا استحصال فلزات از زباله‌های الکترونیکی، راهکاری عملی برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد و کاهش آسیب‌های زیست‌محیطی استخراج اولیه طلاست.

معرفی فناوری نوین استخراج طلا

در پژوهشی پیشگامانه که در Nature Sustainability منتشر شده، یک تیم میان‌رشته‌ای دانشمندان موفق به توسعه روشی نوآورانه برای استخراج طلا از زباله‌های الکترونیکی و سنگ معدن با رویکردی ایمن و دوستدار محیط زیست شده‌اند. این فرآیند نوین نیاز به مواد خطرناکی چون جیوه و سیانید را برطرف ساخته و گامی چشمگیر به سوی بازیافت سبز و پایدار فلزات گران‌بهاست.

استخراج شیمیایی سازگار با محیط زیست

در قلب این روش، ماده‌ای آشنا به‌نام تری‌کلروایزوسیانوریک اسید قرار دارد که کاربرد فراوانی در ضدعفونی آب و استخرها دارد. این ترکیب ارزان و در دسترس، در محلول نمکی با طلا واکنش نشان داده و آن را به کمپلکسی محلول در آب تبدیل می‌کند. برخلاف مواد استخراج سنتی، تری‌کلروایزوسیانوریک اسید فاقد خطرات عمده زیست‌محیطی است و کار با آن سادگی بیشتری دارد.

جذب انتخابی طلا با پلیمرهای گوگردی

پس از حل شدن طلا در محلول، محققان از جاذبی پلیمری غنی از گوگرد برای بازیافت طلا استفاده کردند. این پلیمرهای جاذب با هدف جذب انتخابی طلا حتی در حضور سایر فلزات موجود در قطعات الکترونیکی طراحی شده‌اند. نکته مهم این است که ماده اولیه این پلیمرها، گوگرد عنصری، یک محصول جانبی صنعت پتروشیمی است که از یک پسماند شیمیایی به منبعی ارزشمند بدل می‌شود. این راهکار هم به چالش انتخاب‌پذیری و هم به بازیافت مواد کمک می‌کند.

اقتصاد چرخشی: بازیافت مواد و مواد شیمیایی

پایداری در تمامی مراحل فرایند مدنظر قرار گرفته است. هم ماده شیمیایی استخراج کننده و هم پلیمر جاذب طلا قابلیت بازیافت و استفاده‌ مجدد دارند و باعث کاهش تولید پسماند می‌شوند. نکته شایان توجه، توسعه روش‌هایی مبتنی بر نور جهت تجزیه و بازیافت پلیمر بعد از استخراج طلاست، که امکان استفاده مجدد مونومتر اولیه را فراهم می‌کند. حتی آب مصرفی فرایند نیز تصفیه و بازیافت می‌شود تا مدلی چرخشی و بسته برای استخراج طلا از زباله‌های الکترونیکی فراهم گردد.

آزمایش‌های این تیم پژوهشی کارایی این فناوری را بر انواع مختلفی از مواد از جمله سنگ معدن طبیعی، بردهای رایانه‌ای فرسوده و پسماندهای آزمایشگاهی نشان داده است. پژوهشگران معتقدند در صورت پذیرش گسترده این راهکار، خطرات زیست‌محیطی مرتبط با استخراج طلا و دفع زباله الکترونیکی به طور چشمگیری کاهش می‌یابد.

ابعاد گسترده‌تر در معدنکاری پایدار و بازیافت منابع شهری

تأثیر این فناوری پایدار استخراج طلا می‌تواند به‌ویژه برای جوامع معادن کوچک و سنتی تحول‌آفرین باشد. این معدنکاران که اغلب در مناطق دوردست با گزینه‌های اقتصادی محدود فعالیت می‌کنند، برای معیشت خود به روش‌های مبتنی بر جیوه وابسته‌اند که آسیب‌های جدی به سلامت و محیط زیست وارد می‌کند.

این فناوری، جایگزینی ارزان و ایمن با جیوه و سیانید را فراهم می‌سازد تا علاوه بر حفظ سلامت کارگران، معیشت آن‌ها را تضمین کند. به‌کارگیری گسترده این روش می‌تواند توسعه «استخراج شهری» را تسریع کند و بازیافت فلزات گران‌بها از زباله‌های الکترونیکی را ایمن‌تر و در دسترس‌تر سازد.

البته اجرای این فناوری بی چالش نیست. به گفته محققان، صنعتی‌سازی تولید پلیمر جاذب و بهینه‌سازی سیستم بازیافت چرخه‌بسته برای کاربرد تجاری ضروری است. همچنین نرخ بازیابی، بازده و هزینه‌های نهایی فرایند باید با روش‌های صنعتی فعلی رقابت کند تا پذیرش در صنعت رخ دهد. هرچند نتایج اولیه امیدوارکننده است، اما گذر از آزمایشگاه به استفاده میدانی و نهایتاً تبدیل به استاندارد جهانی، نیازمند همکاری دولت‌ها، سازمان‌های غیردولتی و بخش خصوصی خواهد بود.

دیدگاه کارشناسان

رئیس تیم تحقیقاتی با اشاره به اهمیت این کار می‌گوید: «انگیزه اصلی ما حمایت از میلیون‌ها صنعتگر و معدن‌کار کوچک است که سلامت و درآمدشان به بازیافت طلا وابسته است. با ایمن‌سازی و پایدارسازی فرایند، می‌توانیم موجب توسعه اقتصادی و حفاظت از محیط زیست شویم.»

جمع‌بندی

این فرآیند نوآورانه استخراج طلا از زباله‌های الکترونیکی و سنگ معدن گامی بلند در مدیریت پایدار منابع محسوب می‌شود. بهره‌برداری از مواد شیمیایی در دسترس و پلیمرهای قابل بازیافت مبتنی بر محصولات جانبی صنعتی، مسیر نوینی به سوی بازیافت مسئولانه طلا فراهم می‌کند. افزون بر کاهش اثرات منفی معدن‌کاری مرسوم، این راهبرد بهبود معیشت جوامع آسیب‌پذیر و زمینه‌سازی برای اقتصادی چرخشی و بهره‌ور را به همراه دارد. هرچند موانع فنی و اجرایی همچنان باقی است، توسعه روش‌های ایمن، مقرون‌به‌صرفه و مقیاس‌پذیر؛ نویدبخش آینده‌ای پاک‌تر و پایدارتر برای بخش معدن و صنعت الکترونیک جهان است.