طلا در همه جا وجود دارد؛ در تلفن‌های همراه، کامپیوترها، تجهیزات پزشکی و حتی ماهواره‌ها. اما استخراج این فلز ارزشمند چه از معادن و چه از وسایل الکترونیکی دورریخته شده، معمولاً به معنای استفاده از مواد شیمیایی خطرناکی مانند سیانید و جیوه است که پیامدهای زیست‌محیطی و بهداشتی گسترده‌ای به دنبال دارند.
روش سنتی و هزینه‌های زیست‌محیطی
سال‌هاست که استخراج طلا به بهای سنگین تخریب محیط‌زیست انجام می‌شود. اما پژوهشگران دانشگاه فلیندرز در استرالیا اکنون راهکاری ایمن‌تر و پایدارتر برای این فرایند پیدا کرده‌اند.
روش جدید و سبز استخراج طلا
استفاده از علم شیمی سبز و مهندسی پیشرفته
تیم دانشگاه فلیندرز با همکاری متخصصان شیمی سبز، مهندسی و فیزیک، روشی ایمن و سازگار با محیط‌زیست برای بازیابی طلا توسعه داده‌اند. این روش نه تنها برای سنگ معدن کاربرد دارد، بلکه می‌تواند طلا را از زباله‌های الکترونیکی و حتی محصولات جانبی علمی استخراج کند.
جایگزینی مواد سمی با ترکیبات بی‌خطر
در این روش به جای استفاده از جیوه یا سیانید، از موادی معمول و کم‌خطر بهره گرفته شده است. عنصر کلیدی این فرایند اسید تری‌کلروایزوسیانوریک است که معمولاً به عنوان ضدعفونی‌کننده در استخرها و تصفیه آب استفاده می‌شود.
مکانیسم استخراج طلا
استفاده از آب نمک و پلیمر گوگردی
وقتی این ماده با آب نمک ترکیب می‌شود، به یک استخراج‌کننده قوی طلا تبدیل می‌گردد. پس از حل شدن طلا، تیم فلیندرز از یک پلیمر غنی از گوگرد استفاده می‌کند که توانایی بالایی در جذب انتخابی طلا حتی در مخلوط‌های پیچیده حاوی فلزات مختلف دارد.
بازیافت پلیمر و افزایش پایداری
نکته هوشمندانه این روش در این است که پلیمر قابل تجزیه بوده و پس از بازیابی طلا می‌تواند دوباره مورد استفاده قرار گیرد. این امر باعث می‌شود فرایند کاملاً ایمن، پاک و چرخه‌ای باشد.
نوآوری‌های کلیدی
پروفسور جاستین چالکر، سرپرست آزمایشگاه چالکر، توضیح داد: «در این مطالعه نوآوری‌های متعددی به کار گرفته شد، از جمله استفاده از یک معرف شست‌وشو که قابل بازیافت است و از ترکیبات ضدعفونی‌کننده آب مشتق شده است.» وی افزود: «تیم ما همچنین روشی کاملاً جدید برای ساخت پلیمر جاذب طلا توسعه داد که با استفاده از نور، واکنش کلیدی آن آغاز می‌شود.»
کاربردهای گسترده و مقیاس‌پذیری
از آزمایشگاه تا صنعت
این روش روی انواع مختلفی از مواد از جمله زباله‌های الکترونیکی، کنسانتره‌های سنگ معدن و ضایعات فلزی ترکیبی آزمایش شده است. این پروژه صرفاً یک آزمایشگاه محدود نیست؛ پژوهشگران در حال برنامه‌ریزی برای همکاری با شرکت‌های معدنی و مراکز بازیافت به منظور پیاده‌سازی این روش در مقیاس صنعتی هستند.
راه‌حل ایمن برای معادن کوچک
پروفسور چالکر بیان کرد: «هدف ما ارائه روش‌هایی مؤثر برای بازیابی طلا است که ضمن تأمین نیازهای گسترده طلا، اثرات منفی بر محیط‌زیست و سلامت انسان را کاهش دهد.» این موضوع به‌ویژه در معادن کوچک و سنتی جهان اهمیت دارد؛ جایی که همچنان به طور گسترده از جیوه برای استخراج طلا استفاده می‌شود.
مقابله با آلودگی جیوه
آلودگی ناشی از جیوه در معادن طلا یکی از منابع اصلی آلودگی جهانی به شمار می‌رود. تیم تحقیقاتی با همکاری کارشناسان ایالات متحده و پرو، این روش جدید را روی سنگ طلا آزمایش کردند تا جایگزین ایمن‌تری برای این جوامع فراهم کنند.
دیدگاه جهانی و اهمیت اجتماعی
هم‌راستایی با نیازهای اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی
پژوهشگران به دنبال ارائه یک راهکار صرفاً فنی نیستند، بلکه تلاش می‌کنند این روش در سیستم‌های واقعی اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی قابل اجرا باشد.
پروفسور چالکر از همکاری با شرکای مهندسی، معدنی و خیریه‌ها برای انتقال یافته‌های آزمایشگاهی به مقیاس‌های بزرگ‌تر قدردانی کرد.
اهمیت همکاری‌های بین‌رشته‌ای
دکتر مکس من، از نویسندگان اصلی این تحقیق، به ابعاد گسترده این مشکل اشاره کرد: «این مقاله نشان می‌دهد که برای مدیریت انباشت فزاینده زباله‌های الکترونیکی در جهان، همکاری‌های بین‌رشته‌ای ضروری است.»
تولید پایدار جاذب طلا
دکتر توماس نیکولز توضیح داد که جاذب طلا در این روش با استفاده از نور فرابنفش و رویکردی پایدار ساخته می‌شود و بازیافت این پلیمر پس از استخراج طلا، مزایای زیست‌محیطی این روش را بیشتر می‌کند.
امید به الهام‌بخشی جهانی
دکتر هارشال پاتل گفت: «ما در میان انبوهی از زباله‌های الکترونیکی غوطه‌ور شدیم و با یک قطعه طلا از آن خارج شدیم! امیدوارم این تحقیق الهام‌بخش راه‌حل‌های مؤثر برای چالش‌های جهانی باشد.»
آینده استخراج طلا
بازنگری در فرایندهای سنتی
تحقیقات دانشگاه فلیندرز فراتر از یک دستاورد شیمیایی است. این پژوهش می‌تواند نقشه راهی برای بازنگری کامل در فرایند استخراج طلا باشد؛ جایگزین کردن روش‌های سمی با رویکردهای هوشمند، پاک و کارآمد.
دکتر لین لیسبوا با اشاره به اهمیت گسترده این پروژه گفت: «با افزایش تقاضای فناورانه و اجتماعی برای طلا، توسعه روش‌هایی ایمن و انعطاف‌پذیر برای تصفیه طلا از منابع مختلف، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.»
اگر این روش در مقیاس‌های بزرگ‌تر نیز موفق عمل کند، ممکن است بتواند روند استخراج، بازیافت و ارزش‌گذاری طلا را در جهان دگرگون کند.
این مطالعه کامل در نشریه Nature Sustainability منتشر شده است.
