Hasta ahora, los tesoros desperdiciados han sido difíciles de recuperar. Pero ahora los investigadores han desarrollado un proceso sorprendentemente eficaz y sostenible para recuperar oro de dispositivos electrónicos usados: utilizando una esponja proteica hecha de un subproducto de la producción de queso, las partículas de oro disueltas pueden unirse al material y luego transformarse en pepitas de oro. Los desarrolladores afirman que el proceso sostenible es extremadamente rentable debido al notable rendimiento con poco esfuerzo.
Este raro metal precioso es conocido sobre todo por su importancia como elemento decorativo y como inversión, pero el oro también es muy apreciado como materia prima en la industria: sus propiedades especiales permiten que pueda utilizarse para numerosos fines. Sobre todo, su especial conductividad eléctrica hace que el oro sea un elemento importante en la microelectrónica. Se utilizan cantidades importantes de oro para producir teléfonos inteligentes, ordenadores, etc. Una vez que estos dispositivos han cumplido su propósito, ellos y su valioso contenido terminan en desechos electrónicos.
Teniendo en cuenta la creciente demanda, actualmente se está explorando el método de recuperar el oro de estos residuos. Sin embargo, los conceptos más antiguos consumen mucha energía y a menudo requieren productos químicos problemáticos. Pero ahora los investigadores dirigidos por Mohammad Peydayesh del Instituto Federal de Tecnología de Zurich (ETH) presentan un sistema que gana puntos en términos de rentabilidad y sostenibilidad. Como explica el equipo, su proceso se basa en unir oro mediante un llamado aerogel. Es un tipo de esponja cuyas estructuras están formadas por nanofibras proteicas.
Un bizcocho dorado elaborado con proteína de suero
Como materia prima para la producción de su aerogel, los científicos utilizaron un subproducto de la producción de queso: el suero. Esperaban que las proteínas que contiene tuvieran una capacidad específica para unirse a metales disueltos. Para convertir el material en una forma utilizable, el equipo sometió la proteína de suero a un tratamiento térmico y ácido. Inicialmente, se creó un gel formado por estructuras reticuladas formadas por nanofibras proteicas. Luego, los investigadores secaron esta sustancia, creando un tejido esponjoso a partir de proteínas de suero adecuado para su uso en soluciones de sustancias.
Para su aplicación, los investigadores disolvieron los circuitos electrónicos de 20 ordenadores antiguos en ácidos especiales. En consecuencia, todos los metales contenidos estaban presentes en el líquido en forma de iones. Luego se insertaron aerogeles de proteína de suero en esta sustancia. Como informan los investigadores, el material de esponja empapado desarrolló un brillo dorado.
Los análisis han demostrado que el aerogel de suero tiene una capacidad de adsorción de oro sorprendentemente alta y selectiva. Aunque también se acumulan otros iones metálicos, en particular cobre, el metal precioso se une de forma especialmente intensa, informa el equipo.
Rendimiento rentable
En el siguiente paso, los científicos calentaron el material esponjoso para «cosechar» el metal precioso. Según explican, los iones metálicos cristalizaron en escamas que pudieron extraerse. Así que finalmente lograron fundir el oro obtenido en una sola pieza. Al final resultó que, el equipo utilizó el proceso para obtener una pepita que pesaba alrededor de 450 miligramos de las 20 placas de circuito de la computadora, compuesta por 91 por ciento de oro y 9 por ciento de cobre, lo que corresponde a casi 22 quilates de oro.
Como señalan los desarrolladores, el rendimiento parece extremadamente interesante desde el punto de vista económico dado el mínimo esfuerzo requerido: en su estudio calculan que el resultado final es que los costes de producción del aerogel, el consumo energético y todo el proceso tecnológico proceso son aproximadamente 50 veces más bajos que el valor de rendimiento del oro.
Es por eso que el equipo ahora está trabajando para ampliar la tecnología y desarrollarla aún más hasta la madurez del mercado. Según los investigadores, este método también podría resultar útil para extraer oro de otras fuentes. Algunos residuos industriales también contienen el metal precioso en cantidades potencialmente rentables. «Me gusta especialmente el hecho de que utilizamos un subproducto de la industria alimentaria para nuestro proceso», concluye el autor principal Raffaele Mezzenga de ETH. En cierto modo, con esta prometedora tecnología, dos materiales de desecho siempre se transforman en oro de forma sostenible.
Fuente: Instituto Federal de Tecnología de Zurich (ETH Zurich), artículo especializado: Advanced Materials, doi: 10.1002/adma.202310642
