من القمامة إلى الكنز.. النفايات الإلكترونية منجم ذهب حقيقي.. النفايات ثروة

النفايات الإلكترونية هي مشكلة متنامية بسرعة، ففي كل عام، ينتج العالم ما يقرب من 50 مليون طن من هذا النوع من النفايات.

ومن المثير للقلق أن نلاحظ أن 20% فقط من النفايات الإلكترونية يتم إعادة تدويرها، في حين يجد الباقي طريقه إلى مكبات النفايات أو حرقها – وكلاهما يساهم في تلوث البيئة.

ولكن العلماء وجدوا فرصة مشرقة وسط هذا الواقع القاتم، حيث أثبتوا أن لكل سحابة جانباً فضياً (أو ذهبياً).

تحويل النفايات الإلكترونية إلى ذهب

إن فكرة استخراج الذهب من النفايات الإلكترونية ليست جديدة، وتشير التقديرات إلى أن طناً واحداً من النفايات الإلكترونية يحتوي على كمية من الذهب تعادل عشرة أضعاف ما يحتويه طن واحد من الخام العادي الذي يستخرج منه الذهب.

ولكن الشيطان يكمن في التفاصيل، أو في هذه الحالة، في عملية استخراج الذهب. وتتضمن التقنيات التقليدية استخدام سموم قاسية مثل السيانيد ، والتي تشكل مخاطر بيئية كبيرة.

ومع ذلك، فقد ابتكر العلماء في كلية الزراعة وعلوم الحياة بجامعة كورنيل حلاً مبتكرًا صديقًا للبيئة ومفيدًا بشكل مضاعف.

ولا تقتصر الطريقة الجديدة على استخراج الذهب من النفايات الإلكترونية، بل تستخدم أيضًا المعدن الثمين لتحويل ثاني أكسيد الكربون (CO2) ، وهو أحد غازات الاحتباس الحراري الرئيسية، إلى مواد كيميائية مفيدة.

استخراج الذهب بدقة

يعتمد البحث، الذي قاده باحث ما بعد الدكتوراه أمين زادهنازاري، على إنشاء أطر عضوية تساهمية مرتبطة بالفينيل (VCOFs).

نُشرت الدراسة كاملةً في مجلة Nature Communications .

تم تصميم هذه VCOFs لالتقاط أيونات الذهب والجسيمات النانوية من لوحات الدوائر المعقدة الموجودة في الأجهزة الإلكترونية المهملة ، وهي تفعل ذلك بدقة وكفاءة ملحوظة.

لقد تبين أن أحد VCOFs يلتقط ما يصل إلى 99.9% من الذهب، تاركًا وراءه معادن أخرى مثل النيكل والنحاس .

وأشار زادهنازاري إلى أنه “يمكننا بعد ذلك استخدام ثاني أكسيد الكربون المحمل بالذهب لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد كيميائية مفيدة، ومن خلال تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد ذات قيمة مضافة، فإننا لا نعمل على تقليل متطلبات التخلص من النفايات فحسب، بل ونوفر أيضًا فوائد بيئية وعملية، إنه نوع من الفوز للبيئة”.

بناء مستقبل أكثر اخضرارًا

تتمثل الخصائص الفريدة لـ VCOFs في كتل البناء الخاصة بها – تيتراتيافولفالين (TTF) وتيترافينيل إيثيلين (TPE).

يحتوي رباعي أفولفالين على نسبة عالية من الكبريت ، مما يجعله مغناطيسًا طبيعيًا للذهب. كما أظهر رباعي أفولفالين قدرة تحمل مذهلة، حيث يتحمل 16 غسلة وإعادة استخدام دون إظهار خسارة كبيرة في كفاءة الامتصاص.

وهناك جانب آخر مثير للاهتمام في هذه الطريقة وهو قدرتها على تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مادة عضوية تحت ضغط ثاني أكسيد الكربون المحيط عند 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت)، نتيجة لعملية الكربوكسيل.

وتضاعف هذه العملية فوائد هذه التقنية، حيث إنها لا تقوم فقط باستخراج المعدن الثمين، بل تعمل أيضًا على خفض مستويات غازات الاحتباس الحراري القوية.

استخراج الذهب بشكل انتقائي من النفايات الإلكترونية

وأكد علي رضا عباسبوراد، أستاذ الكيمياء الغذائية وتكنولوجيا المكونات، المشارك في الدراسة، على أهمية هذا الاسترداد الانتقائي، وأضاف ” معرفة كمية الذهب والمعادن الثمينة الأخرى التي تدخل في هذه الأنواع من الأجهزة الإلكترونية، والقدرة على استعادتها بطريقة تمكنك من التقاط المعدن الذي تريده بشكل انتقائي – في هذه الحالة، الذهب – أمر مهم للغاية”.

مع مواجهتنا لمستقبل مثقل بـ 80 مليون طن من النفايات الإلكترونية بحلول عام 2030، أصبح من المهم أكثر من أي وقت مضى إيجاد طرق مستدامة للتعامل مع هذه المشكلة.

إن الطريقة التي طورها فريق كورنيل تمنحنا بارقة أمل – رؤية لمستقبل حيث تصبح النفايات ثروة، وحيث تخدم عاداتنا التكنولوجية الطبيعة بدلاً من الإضرار بها.

التحدي المتزايد المتمثل في النفايات الإلكترونية

إن النفايات الإلكترونية ليست مجرد مشكلة بيئية؛ بل إنها أزمة عالمية، فقد أدت التطورات التكنولوجية السريعة وقصر أعمار المنتجات إلى زيادة غير مسبوقة في عدد الأجهزة الإلكترونية المهملة.

تأتي معظم النفايات من البلدان ذات الدخل المرتفع، ولكن التخلص منها يؤثر بشكل غير متناسب على البلدان ذات الدخل المنخفض، حيث تؤدي اللوائح المتساهلة إلى ممارسات إعادة تدوير غير آمنة.

ويتم تفكيك النفايات الإلكترونية يدويًا في القطاعات غير الرسمية في العديد من المناطق، مما يعرض العمال في كثير من الأحيان لمواد خطرة مثل الرصاص والزئبق ومثبطات اللهب المبرومة.

لا تضر هذه المواد الكيميائية السامة بصحة الإنسان فحسب، بل تتسرب أيضًا إلى التربة والمياه، مما يشكل مخاطر بيئية طويلة الأمد.

تمثل تقنية VCOF الجديدة التي تم تطويرها في جامعة كورنيل خطوة حاسمة إلى الأمام في معالجة التحديات المتزايدة للنفايات الإلكترونية.