طور باحثون صينيون طريقة سريعة ومنخفضة التكلفة وأكثر نظافة بيئياً لاستخراج الذهب من النفايات الإلكترونية. تتم العملية في أقل من 20 دقيقة وفي درجة حرارة الغرفة، وتحقق كفاءة استخلاص للذهب تزيد عن 98.2%.
ووفقاً للباحثين في الأكاديمية الصينية للعلوم وجامعة جنوب الصين للتكنولوجيا، فإن تكلفة العملية تبلغ حوالي ثلث تكلفة الطرق المستخدمة تجارياً لاستعادة الذهب اليوم، ما يجعلها الأقل تكلفة حتى الآن.
وتبرز أهمية استعادة الذهب من النفايات الإلكترونية نظراً لتزايد نمو هذه النفايات، الذي يُقدر اليوم بحوالي 2.6 مليون طن، ومن المتوقع أن يصل إلى 82 مليون طن بحلول عام 2030.
تتكون هذه النفايات من حواسيب وهواتف ومعدات طبية، ورغم أنها تحتوي على نسب ضئيلة جداً من الذهب في الجهاز الواحد (قد لا تتعدى بضعة أجزاء من الغرام)، إلا أنها مجتمعة تشكل ثروة كبيرة من الذهب الذي يستخدم لموصليته الكهربائية العالية ومقاومته العالية للتآكل والأكسدة.
ونظراً لأن الطرق التقليدية لاستعادتها تعتمد غالباً على مواد شديدة السُمية كالسيانيد، مما يفرز نفايات خطرة، فقد لجأ الفريق الصيني إلى تطوير آلية بديلة تعتمد على مبدأ "الاستخلاص المحفز ذاتياً" (Self-Catalytic Leaching) دون الحاجة لمحفزات خارجية أو حرارة عالية.
تبدأ العملية بطحن أو تقطيع لوحات الدوائر الإلكترونية المأخوذة من الأجهزة التالفة، ثم تُغمر هذه القطع في وعاء يحتوي على محلول مائي بسيط وشفاف مكون من مركبين هما "بيروكسي أحادي كبريتات البوتاسيوم" (PMS) و"كلوريد البوتاسيوم" (KCl). في الحالة العادية، يكون هذا المحلول خاملاً، ولكن بمجرد أن يلامس السائل أسطح الذهب أو البلاديوم المكشوفة في القطع الإلكترونية، تحدث الشرارة الكيميائية؛ حيث يتصرف معدن الذهب نفسه كمحفز للتفاعل.
في تلك اللحظة، وعلى المستوى المجهري، يقوم سطح الذهب بتنشيط المحلول، مولداً كمية من المؤكسدات القوية وشديدة التفاعل مثل "الأكسجين الأحادي" وحمض الهيبوكلوروس. تقوم هذه الجزيئات النشطة فوراً بمهاجمة ذرات الذهب وتفكيك روابطها القوية، مما يسمح لأيونات الكلوريد الموجودة في المحلول بالارتباط بها، وسحبها من الحالة الصلبة لإذابتها تماماً داخل السائل. وبذلك، يتحول الذهب من معدن صلب عالق في لوحة إلكترونية إلى ذرات ذائبة في الماء، تاركاً وراءه البلاستيك والألياف دون أن تتأثر ودون إنتاج غازات سامة أو حمأة كيميائية خطرة، كما يحدث في الطرق القديمة.
يتم سحب المحلول الغني بالذهب المذاب، وإخضاعه لعمليات اختزال وتنقية كيميائية مباشرة وبسيطة، ليعود الذهب ويترسب مرة أخرى على هيئة معدن صلب عالي النقاء جاهز للاستخدام من جديد.
تشير الأرقام التي أوردها الباحثون إلى جدوى اقتصادية كبيرة، فمعالجة 10 كيلوجرامات من النفايات الإلكترونية بهذه الطريقة يمكن أن تنتج حوالي 1.4 جرام من الذهب بتكلفة تشغيلية تقارب 72 دولاراً فقط، وهو ما يعادل تكلفة إنتاج تبلغ 1,455 دولاراً للأونصة الواحدة، وهو رقم منافس جداً وأقل بكثير من أسعار الذهب السوقية التي تسجل مستويات قياسية تاريخية، مما يفتح الباب واسعاً أمام صناعة إعادة تدوير أكثر استدامة وربحية.
وللمقارنة، تجاوزت أسعار الذهب العالمية في أوائل يناير 4,400 دولار للأونصة لأول مرة في التاريخ. ومن المتوقع أن تصل إلى أكثر من 10,000 دولار للأونصة بحلول نهاية العقد.
نُشرت الدراسة في مجلة (Angewandte Chemie International Edition).
