انقلابی در بازیافت طلای شهری؛
چگونه بازیافت بردهای الکترونیکی می‌تواند از استخراج سنتی سودآورتر باشد؟
استخراج طلا می‌تواند فرآیندی دشوار و آلوده‌کننده باشد. حتی با دسترسی به معادن غنی، که معمولاً در مناطق دورافتاده قرار دارند، برای استخراج تنها ده گرم طلا (معادل حدود یک سوم اونس تروا) از هر تن سنگ معدن، نیاز به تجهیزات عظیم حفاری، دستگاه‌های خردکن قوی، آب زیاد و مواد شیمیایی بسیار سمی مثل اسیدها و سیانید است. در شرایط فعلی، این مقدار طلا ارزشی بالاتر از ۸۰۰ دلار دارد.
استخراج طلا می‌تواند فرآیندی دشوار و آلوده‌کننده باشد. حتی با دسترسی به معادن غنی، که معمولاً در مناطق دورافتاده قرار دارند، برای استخراج تنها ده گرم طلا (معادل حدود یک سوم اونس تروا) از هر تن سنگ معدن، نیاز به تجهیزات عظیم حفاری، دستگاه‌های خردکن قوی، آب زیاد و مواد شیمیایی بسیار سمی مثل اسیدها و سیانید است. در شرایط فعلی، این مقدار طلا ارزشی بالاتر از ۸۰۰ دلار دارد.
با این حال، نوعی دیگر از منابع با ارزش، امکان سودآوری بیشتری برای “معدن‌کاری شهری” فراهم می‌کند. بردهای مدار چاپی (PCBs) که در کوه‌های در حال رشد زباله‌های الکترونیکی یافت می‌شوند. طبق تخمین‌ها، هر تن بردهای الکترونیکی می‌تواند حاوی بیش از ۱۵۰ گرم طلای خالص باشد. همچنین فلزات ارزشمندی نظیر نقره، پالادیوم و مس نیز در کنار طلا به کار رفته‌اند که اگر به‌طور کامل بازیافت شوند، ارزش کلی بازیافتی هر تن به بیش از ۲۰,۰۰۰ دلار می‌رسد.
طبق آمار سازمان ملل، در سال ۲۰۲۲ حدود ۶۲ میلیون تن تجهیزات الکترونیکی، از لوازم خانگی گرفته تا رایانه و گوشی‌های همراه، در سراسر جهان دور ریخته شد که کمتر از یک چهارم آن به صورت رسمی بازیافت شد. بردهای الکترونیکی معمولاً ابتدا جدا شده و سپس یا در کوره ذوب می‌شوند تا فلزات استخراج شوند یا با حلال‌های شیمیایی، نظیر اسیدهای قوی، مورد پردازش قرار می‌گیرند. از آنجا که این فرآیندها باعث انتشار کربن و تولید محصولات جانبی سمی می‌شوند، شرکت‌ها در حال توسعه روش‌های بازیافت پاک‌تر هستند. یکی از این روش‌ها که جذابیت بیشتری دارد، به کارگیری باکتری‌ها برای استخراج فلزات است.
این فرآیند که “زیست‌شویی” یا bioleaching نامیده می‌شود، در واقع یک ایده قدیمی است؛ بیش از ۲۰۰۰ سال پیش مشاهده شد که شستشوی فلزات باعث آبی شدن آب معادن مس می‌شود. اما تا دهه ۱۹۵۰ مشخص نبود که این فرآیند در نتیجه فعالیت باکتری‌ها اتفاق می‌افتد. زیست‌شویی بر متابولیسم باکتری‌های خاصی مانند Acidithiobacillus ferrooxidans تکیه دارد که عوامل اکسیدکننده‌ای تولید می‌کنند که فلزات را در محلول حل می‌کنند و سپس می‌توان آن‌ها را بازیافت کرد.
اما اکنون، در یک کارخانه مدرن و بهینه‌سازی شده، این فرآیند بهبود یافته و باکتری‌های مشابه با شرایط محیطی مطلوب، از جمله محیط اسیدی کنترل شده، دمای مناسب زیر ۵۰ درجه سانتی‌گراد و تأمین اکسیژن در مخازن پرورش، به فرآیند استخراج فلزات سرعت و کارآیی بیشتری می‌بخشند. طبق گفته جف بورمن، مدیرعامل Bioscope، یک شرکت معدن‌کاری شهری در کمبریج، انگلستان، هدف ایجاد سیستمی بسته و چرخه‌ای است که فرآیند طبیعی را شتاب دهد و پایدار باشد.
در کارخانه Bioscope، آزمایش‌های اولیه آغاز شده و تولید کامل از ژانویه شروع خواهد شد. این کارخانه ظرفیت پردازش هزار تن برد مدار چاپی در سال را دارد و برنامه‌های توسعه بزرگتری نیز در دست بررسی است. Bioscope در همکاری با شرکت N2S که در بازیافت تجهیزات IT تخصص دارد، مواد خام خود را تأمین می‌کند و پلاستیک و فایبرگلاس این بردها نیز به تفکیک بازیافت می‌شوند.
این فرآیند قادر است تقریباً تمام طلا، نقره، مس و پالادیوم موجود در بردهای الکترونیکی را بازیافت کند. طلا و سایر فلزات بازیافت شده، خلوصی کافی برای استفاده مجدد در الکترونیک دارند.
در پایان تمام مراحل، هنوز هیچ‌چیزی به‌طور دائمی دور ریخته نمی‌شود، زیرا روش‌های جدید زیست‌شویی در حال توسعه هستند تا فلزات دیگر مانند قلع، روی، گالیوم و تانتالوم نیز از بردهای الکترونیکی استخراج شوند.