بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی: طلای پنهان در زباله‌های دیجیتال

آیا می‌دانستید در دل هر گوشی قدیمی یا لپ‌تاپ خراب، ذراتی از طلا نهفته است که می‌تواند ارزشی بیش از آنچه تصور می‌کنید داشته باشد؟ در دنیایی که هر روز میلیون‌ها دستگاه الکترونیکی به پایان عمر خود می‌رسند، بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی به یکی از پرسودترین و در عین حال نادیده‌گرفته‌شده‌ترین فرصت‌های اقتصادی و زیست‌محیطی عصر دیجیتال تبدیل شده است. در دل این زباله‌های به‌ظاهر بی‌ارزش، مقادیر قابل‌توجهی از فلزات گران‌بها نهفته است که طلا به دلیل رسانایی بالا و مقاومت در برابر خوردگی، یکی از مهم‌ترین آن‌هاست. طبق گزارش‌های بین‌المللی، تنها یک تن زباله الکترونیکی می‌تواند بیش از 100 برابر یک تن سنگ معدنی طلا داشته باشد.

با این حال، درصد بسیار کمی از این فلز ارزشمند بازیافت می‌شود و بخش عمده آن به‌دلیل نبود زیرساخت‌های مناسب، به همراه سایر مواد دور ریخته می‌شود. در چنین شرایطی، بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی نه‌تنها به‌عنوان راهکاری اقتصادی برای بازیابی منابع ارزشمند، بلکه به‌عنوان ضرورتی زیست‌محیطی و صنعتی مطرح است. این مقاله تلاش داریم تا ضمن بررسی فرصت‌ها و چالش‌های این صنعت پنهان، ظرفیت آن را در مسیر توسعه پایدار و اقتصاد چرخشی ایران تحلیل کنیم. با ما همراه باشید.

چرا در تجهیزات الکترونیکی از طلا استفاده می‌شود؟

طلا نه‌فقط به‌دلیل ارزش اقتصادی بالا، بلکه به خاطر ویژگی‌های فنی بی‌نظیر خود، یکی از اجزای کلیدی در ساختار داخلی تجهیزات الکترونیکی محسوب می‌شود. این فلز گرانبها دارای رسانایی الکتریکی بسیار بالا، مقاومت فوق‌العاده در برابر اکسیداسیون و خوردگی و پایداری شیمیایی در شرایط مختلف است. بنابراین طلا ویژگی‌هایی دارد که آن را برای کاربرد در اتصالات حساس، تراشه‌ها، بردهای الکترونیکی و سوئیچ‌های دقیق ایده‌آل کرده است. برخلاف فلزاتی مانند مس یا نقره، طلا در طول زمان دچار زنگ‌زدگی یا افت عملکرد نمی‌شود و همین امر دوام و دقت عملکرد تجهیزات الکترونیکی را در بلندمدت تضمین می‌کند.

در طیف گسترده‌ای از محصولات دیجیتال از گوشی‌های هوشمند گرفته تا لپ‌تاپ، تلویزیون، رایانه‌های سرور، دستگاه‌های پزشکی، خودپردازها و حتی تجهیزات نظامی، طلا به‌صورت نوارهای رسانا، پین‌های اتصال، لایه‌های نازک بر سطح بردهای مدار و سوکت‌های حافظه به‌کار می‌رود. به‌طور خاص، گوشی‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌ها که بالاترین تراکم قطعات میکروالکترونیک را دارند، از جمله منابع اصلی برای بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی به شمار می‌آیند.

بر اساس گزارش سازمان نظارت جهانی بر زباله‌های الکترونیکی (Global E-Waste Monitor)، یک تلفن همراه معمولی حدود 0.034 گرم طلا در خود دارد؛ درحالی‌که این عدد در یک کامپیوتر رومیزی ممکن است به 0.2 گرم برسد. این اعداد در نگاه اول ناچیز به‌نظر می‌رسند، اما زمانی‌که در مقیاس میلیون‌ها دستگاه معیوب یا از رده خارج‌شده سنجیده می‌شوند، به منبعی قابل‌توجه از طلای ثانویه تبدیل می‌شوند. به‌عنوان مثال، در هر یک تن گوشی تلفن همراه دور ریخته‌شده، به‌طور میانگین بین 250 تا 300 گرم طلا قابل استخراج است؛ این در حالی است که یک تن سنگ معدن طلا تنها حدود ۵ گرم طلا دارد.

در کشورهای زیادی سالانه حجم قابل‌توجهی از دستگاه‌های دیجیتال مصرف و سپس بلااستفاده می‌شود. اما از جایی‌که زیرساخت مناسبی برای بازیافت صنعتی وجود ندارد، بخش عظیمی از این طلاها به‌همراه زباله‌های الکترونیکی دفن شده یا به روش‌های غیرعلمی و مخاطره‌آمیز سوزانده می‌شوند. این موضوع نه‌تنها به اتلاف یک منبع اقتصادی ارزشمند منجر می‌شود، بلکه مخاطرات زیست‌محیطی و سلامت عمومی را نیز به همراه دارد.

برای ساخت حدود ۵۰۰۰ مدال برای المپیک توکیو ۲۰۲۰، برگزارکنندگان بازی‌ها از وسایل الکترونیکی ضایعاتی که وزن آن‌ها به نزدیک ۷۲ هزار تن می‌رسید، (طلا، نقره و برنز) را استخراج کردند. جالب است بدانید که مردم ژاپن این وسایل الکترونیکی را اهدا کرده بودند.

معرفی روش‌های نوین بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی

بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی یکی از مهم‌ترین شاخه‌های صنعت بازیافت در جهان امروز است؛ صنعتی که با رشد روزافزون زباله‌های دیجیتال، هم ارزش اقتصادی بالایی دارد و هم نقشی کلیدی در حفاظت از منابع طبیعی و کاهش آلودگی زیست‌محیطی ایفا می‌کند. استخراج طلا از تجهیزات مستعمل الکترونیکی به شیوه‌های گوناگونی انجام می‌شود که هریک از آن‌ها مزایا، محدودیت‌ها و ریسک‌های خاص خود را دارند. در این بخش، چهار روش اصلی مورد استفاده در فرآیند بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی را بررسی می‌‌کنیم.

جداسازی مکانیکی

نخستین مرحله در بسیاری از فرآیندهای بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، استفاده از روش‌های مکانیکی برای خرد کردن و جداسازی اولیه قطعات است. در این روش، تجهیزاتی مانند موبایل‌، مادربورد و سایر بردهای الکترونیکی ابتدا خرد می‌شوند و سپس با استفاده از ابزارهایی نظیر آسیاب صنعتی، نوارهای لرزشی، جداکننده‌های مغناطیسی و سیستم‌های جریان گردابی، فلزات از غیرفلزات جدا می‌گردند. این مرحله، پیش‌نیاز مهمی برای افزایش بازده در مراحل بعدی استخراج طلاست.

استخراج شیمیایی

برای جداسازی طلا از لایه‌های فلزی و پوشش‌های دیگر، معمولاً از روش‌های شیمیایی (leaching) استفاده می‌شود. این روش در مرکز فرآیند بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی قرار دارد و شامل استفاده از مواد شیمیایی قوی برای حل‌کردن طلا در محلول است. دو ماده رایج در این فرآیند عبارت‌اند از:

• تیزاب سلطانی (Aqua Regia) که ترکیبی از اسید نیتریک و هیدروکلریک اسید است و طلا را با سرعت و دقت بالا در خود حل می‌کند.
• سیانید سدیم (Cyanide) که بیشتر در مقیاس صنعتی و معدنی کاربرد دارد، اما در برخی بازیافت‌های الکترونیکی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اگرچه این روش‌ها از نظر بازدهی بسیار مؤثرند، اما به‌شدت خطرناک، سمی و آلاینده هستند و در صورت استفاده غیراصولی، می‌توانند آسیب‌های جدی به انسان و محیط‌زیست وارد کنند.

استخراج حرارتی و هیدرومتالورژیکی

در بسیاری از کشورها، به‌ویژه در مقیاس صنعتی، بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی با استفاده از روش‌های حرارتی یا هیدرومتالورژیکی انجام می‌شود. 

• در روش حرارتی (پیرومتالورژی)، بردهای الکترونیکی در کوره‌هایی با دمای بسیار بالا ذوب می‌شوند تا فلزات گران‌بها از دیگر مواد جدا شوند. این روش اگرچه کارآمد است، اما نیازمند تجهیزات پیشرفته، فیلترهای کنترل آلودگی و انرژی بالا است.
• در مقابل، روش‌های هیدرومتالورژیکی که شامل فرآیندهایی مانند الکترولیز، تبادل یونی و استفاده از رزین‌های جاذب هستند، دقت بالاتری داشته و از نظر زیست‌محیطی ایمن‌ترند. این روش‌ها بیشتر در آزمایشگاه‌ها و خطوط تولید نیمه‌صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند و می‌توانند با مدیریت مناسب، جایگزین روش‌های شیمیایی پرخطر شوند.

استخراج الکتروشیمیایی

در میان روش‌های نوین و پایدار بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، فناوری‌های الکتروشیمیایی جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده‌اند. این روش بر پایه‌ استفاده از جریان الکتریکی برای جدا کردن یون‌های طلا از محلول و رسوب‌دادن آن‌ها به شکل فلز خالص است. برخلاف روش‌های شیمیایی سنتی که از ترکیبات بسیار سمی و خورنده استفاده می‌کنند، بازیافت الکتروشیمیایی امکان استخراج طلا را با دقت بالا، هزینه کمتر و اثرات زیست‌محیطی محدودتر فراهم می‌سازد. در این فرآیند، ابتدا طلا از قطعات الکترونیکی معمولاً با استفاده از یک پیش‌فرآیند شیمیایی خفیف یا لیچینگ سبز به محلول منتقل می‌شود. سپس محلول وارد سلول الکترولیتی می‌شود که در آن با اعمال ولتاژ مشخص، یون‌های طلا روی کاتد ته‌نشین شده و به‌صورت فلز بازیابی می‌شوند. این روش توانایی استخراج طلا با خلوص بالا (بیش از ۹۹٪) را دارد و برخلاف روش‌های حرارتی یا اسیدی، پسماند خطرناک یا گازهای سمی تولید نمی‌کند.

بازیافت طلا با نوآوری‌های سبز

در سال‌های اخیر، با افزایش دغدغه‌های زیست‌محیطی، توجه جهانی به توسعه روش‌های سبز و کم‌خطر برای بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی افزایش یافته است. فناوری‌هایی مانند بیولیچینگ (bioleaching) که از باکتری‌ها برای استخراج طلا استفاده می‌کنند، یا استفاده از حلال‌های یونی غیرسمی (ionic liquids) که جایگزینی ایمن برای سیانید هستند، به سرعت در حال پیشرفت‌اند. همچنین روش‌های الکتروشیمیایی برای استخراج طلا بدون نیاز به مواد شیمیایی خطرناک نیز در حال تجاری‌سازی‌اند.

بنابراین روش‌های بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی شامل موارد زیر است:

روش‌های نوین بازیافت طلا	توضیح	میزان بازدهی	تأثیرات زیست‌محیطی	هزینه (به‌طور تقریبی)
جداسازی مکانیکی	تفکیک فیزیکی قطعات فلزی از غیر فلزی با استفاده از آسیاب، مغناطیس و هوا	کم (پیش‌نیاز برای مراحل بعدی)	کم، در صورت مدیریت پسماند	کم
استخراج شیمیایی	حل کردن طلا در محلول‌های شیمیایی برای جداسازی از سایر عناصر	زیاد (تا ۹۵٪)	بسیار بالا (سمی و خورنده)	متوسط تا زیاد
پیرومتالورژی (ذوب حرارتی)	ذوب بردهای الکترونیکی در دمای بالا برای بازیابی فلزات گران‌بها	متوسط تا زیاد (۷۰–۹۰٪)	زیاد (تولید گاز سمی و مصرف انرژی)	زیاد
هیدرومتالورژی	استخراج طلا از محلول با روش‌هایی مانند تبادل یونی و رسوب‌گذاری شیمیایی	زیاد (۹۰–۹۸٪)	متوسط تا کم (بسته به کنترل مواد شیمیایی)	متوسط
استخراج الکتروشیمیایی	استفاده از جریان برق برای رسوب طلا از محلول روی الکترود	زیاد (۹۵–۹۹٪)	کم (در صورت مدیریت صحیح محلول‌ها)	متوسط
نوآوری‌های سبز	شامل روش‌هایی مانند بیولیچینگ با باکتری، حلال‌های آلی سبز و بازیافت با مایعات یونی	در حال توسعه (۸۰–۹۵٪ در نسخه‌های آزمایشی)	بسیار کم (دوستدار محیط‌زیست)	در حال حاضر زیاد (با پتانسیل کاهش در آینده)

چرا بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی اهمیت دارد؟

در سال‌های اخیر، اهمیت بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی به‌طور فزاینده‌ای افزایش یافته است. با توجه به رشد بی‌سابقه زباله‌های الکترونیکی و ارزش بالای فلزات گران‌بها در این تجهیزات، بازیافت طلا نه‌تنها یک ضرورت زیست‌محیطی بلکه یک فرصت اقتصادی بزرگ محسوب می‌شود. دلایل کلیدی اهمیت بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی به شرح زیر هستند:

• غلظت بالای طلا در زباله‌های الکترونیکی: در هر تن زباله الکترونیکی، میزان طلای موجود حداقل ده برابر بیشتر از یک تن سنگ معدن طلا است.
• کاهش آلودگی زیست‌محیطی: استخراج سنتی طلا از معادن باعث آلودگی شدید آب، خاک و هوا می‌شود. در مقابل، بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی با استفاده از روش‌های نوین، آلودگی کمتری ایجاد می‌کند.
• صرفه‌جویی در منابع طبیعی: با بازیافت طلا، نیاز به استخراج از معادن کاهش می‌یابد، که این امر منجر به حفظ منابع طبیعی و کاهش تخریب زیست‌محیطی می‌شود.
• فرصت‌های اقتصادی: بازار جهانی بازیافت فلزات گران‌بها از زباله‌های الکترونیکی در سال ۲۰۲۳ حدود ۱۰.۰۶ میلیارد دلار ارزش‌گذاری شد و پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۲ با نرخ رشد سالانه ۴.۸٪ افزایش یابد.
• کاهش دفن زباله‌های الکترونیکی: با بازیافت مؤثر، حجم زباله‌های الکترونیکی دفن‌شده کاهش می‌یابد و این امر به کاهش آلودگی خاک و منابع آب کمک می‌کند.

مشکلات روش‌های سنتی بازیافت طلا

در فرایند بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، روش‌های سنتی با وجود سادگی ظاهری و استفاده گسترده در کشورهای در حال توسعه، با مشکلات جدی فنی، زیست‌محیطی و انسانی مواجه‌اند. این روش‌ها اغلب در کارگاه‌های غیررسمی یا با فناوری‌های ابتدایی انجام می‌شوند و به‌دلیل نبود نظارت کافی، نه‌تنها بهره‌وری پایینی دارند، بلکه آسیب‌های سنگینی به محیط‌زیست و سلامت افراد وارد می‌کنند.

در ادامه مهم‌ترین مشکلات روش‌های سنتی بازیافت طلا را معرفی می‌کنیم:

استفاده از مواد شیمیایی سمی و خطرناک

روش‌هایی مانند استفاده از تیزاب سلطانی یا سیانید سدیم رایج‌ترین شیوه‌ها در بازیافت سنتی طلا هستند. این مواد:

• شدیداً خورنده، سمی و سرطان‌زا هستند.
• گازهای اسیدی تولید می‌کنند که به سیستم تنفسی آسیب می‌زند.
• در صورت رهاسازی در محیط، منجر به آلودگی شدید آب و خاک می‌شوند.

نبود سیستم‌های ایمنی و حفاظتی

در کارگاه‌های کوچک بازیافت، معمولاً از تجهیزات ایمنی استاندارد مانند هود، ماسک، فیلتر، لباس ضداسید و تهویه صنعتی استفاده نمی‌شود. این موضوع باعث می‌شود:

• کارگران در معرض تماس مستقیم با اسیدها و گازهای سمی قرار گیرند.
• سوختگی‌های شیمیایی، مشکلات تنفسی، و بیماری‌های مزمن رایج شوند.
• سوانح ناگهانی مانند انفجار یا نشت اسید رخ دهد.

بازده پایین و اتلاف منابع

روش‌های سنتی، به‌دلیل کنترل ضعیف واکنش‌های شیمیایی، بازیابی کاملی از طلا ندارند. چرا که معمولاً بخشی از طلا در ته‌مانده‌ها باقی می‌ماند و قابل بازیابی نیست، خلوص طلای به‌دست‌آمده پایین است و نیاز به پالایش مجدد دارد و همچنین زمان و مواد مصرفی بیشتری برای دستیابی به مقدار کم طلا صرف می‌شود.

نبود مدیریت پسماند و آلودگی محیط‌زیست

پسماندهای سمی مانند محلول‌های اسیدی و لجن‌های فلزی، معمولاً بدون تصفیه در طبیعت رها می‌شوند. این امر منجر به نفوذ فلزات سنگین به آب‌های زیرزمینی، آلودگی خاک‌های کشاورزی و تخریب اکوسیستم‌های محلی و مرگ آبزیان می‌شود.

غیرقانونی بودن در بسیاری از کشورها

در بسیاری از کشورها، انجام بازیافت با مواد سمی و در فضاهای غیراستاندارد جرم محسوب می‌شود.بدین ترتیب بازیافت غیراصولی فلزات گران‌بها می‌تواند موجب توقیف تجهیزات و تعطیلی کارگاه شود و پیگرد قانونی و جریمه‌های زیست‌محیطی در پی داشته باشد.

ضرورت پیشرفت در تکنیک‌های بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی

همانطور که حجم زباله‌های الکترونیکی افزایش و منابع طبیعی کاهش می‌یابد، ضرورت توسعه روش‌های نوین بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی نیز بیشتر می‌شود. اما چرا پیشرفت در این زمینه مهم است؟

• استفاده از روش‌های نوین منجر به کاهش استفاده از مواد شیمیایی سمی و آلودگی می‌شود.
• ای روش‌ها دقیق‌تر بوده و برای استخراج بیشترین میزان طلا بازدهی بالایی دارد افزایش بازدهی دارد.
• روش‌های نوین دارای کارایی بیشتر و هزینه کمتری هستند.
• همچنین نسبت به روش سنتی، بیشتر قادر به پاسخگویی نیاز بازار هستند و منجر به افزایش تقاضا برای طلا می‌شوند.

تحقیقات حاکی از آن است که فناوری‌های جدید، بازیافت پایدارتری را به ارمغان خواهند آورند.

نوآوری‌های فناوری در بازیافت طلا

با گذشت زمان، استفاده از روش‌های نوین و پایدار برای بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی توسعه بیشتری پیدا می‌کند. این نوآوری‌ها باعث افزایش بازدهی بازیافت شده و مشکلات زیست‌محیطی را کاهش می‌دهند. تعدادی از این نوآوری‌های مؤثر در ادامه آورده شده است.

استفاده از میکروارگانیسم‌ در بازیافت طلا

استفاده از میکروارگانیسم‌ها برای استخراج طلا از زباله‌های الکترونیکی که با نام بیولیچینگ یا زیست‌استخراج فلزات شناخته می‌شود، یکی از حوزه‌های نوظهور در فناوری‌های سبز و پایدار است. این روش، جایگزینی کم‌مصرف و سازگار با محیط‌زیست برای فرآیندهای متداول شیمیایی محسوب می‌شود که معمولاً از مواد سمی مانند سیانید یا تیزاب سلطانی برای استخراج طلا استفاده می‌کنند.

در زیست‌استخراج، از توانایی برخی باکتری‌ها و قارچ‌ها برای جدا کردن یون‌های فلزی از بستر جامد استفاده می‌شود. در زمینه‌ بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، میکروارگانیسم‌هایی مانند فرواکسیدانس اسیدیتیوباسیلیوس (Acidithiobacillus ferrooxidans)، تیوکسیدانس اسیدیتیوباسیلیوس (Acidithiobacillus thiooxidans) و برخی گونه‌های قارچ مانند آسپرجیلوس (Aspergillus) توانایی حل‌کردن طلا از بردهای مدار چاپی (Printed Circuit Boards / PCBs) را دارند. این ارگانیسم‌ها با تولید ترکیباتی مانند اسیدهای آلی (نظیر اسید سیتریک و اسید اگزالیک) یا اکسیدکننده‌هایی مانند یون‌های آهن سه‌ظرفیتی و پراکسید هیدروژن، ساختارهای فلزی را تجزیه کرده و طلا را به محلول منتقل می‌کنند.

فرآیند میکروارگانیسم‌

فرآیند بیولیچینگ به‌طور معمول از چند مرحله تشکیل شده است:

1. در ابتدا، قطعات الکترونیکی به‌صورت مکانیکی خرد شده و با عملیات پیش‌تصفیه، سطح فلزات درون آن‌ها در دسترس قرار می‌گیرد.
2. سپس در شرایط کنترل‌شده از نظر pH، دما، تهویه و مواد غذایی، میکروارگانیسم‌ها به محیط واکنش اضافه می‌شوند.
3. طی چند روز تا چند هفته، این ارگانیسم‌ها محلولی زیستی ایجاد می‌کنند که قادر به حل‌کردن طلا و دیگر فلزاتی نظیر مس، نیکل و روی است.

مزایای میکروارگانیسم‌

یکی از مهم‌ترین مزایای این روش، سازگاری زیست‌محیطی و انتخاب‌پذیری بالا در استخراج فلزات است. برخلاف لیچینگ شیمیایی، بیولیچینگ پسماند سمی بسیار کمی دارد، خطر آلودگی آب‌های زیرزمینی را کاهش می‌دهد و ایمنی بالاتری برای اپراتورها فراهم می‌آورد. همچنین این فرآیند معمولاً در دمای اتاق و فشار محیط انجام می‌شود که مصرف انرژی آن را نسبت به روش‌های دیگر به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.

معایب میکروارگانیسم‌

با این حال، چالش‌هایی نیز وجود دارد. سرعت واکنش‌های میکروبی به‌مراتب پایین‌تر از واکنش‌های شیمیایی است و عوامل متعددی مانند سمیت فلزات، نوع بستر و رقابت بین گونه‌های میکروبی می‌توانند بر کارایی نهایی تأثیر بگذارند. همچنین، مراحل پیش‌تصفیه اولیه مانند جدا کردن لایه‌های اپوکسی یا پوشش‌های محافظتی مدار، اغلب نیازمند استفاده از روش‌های فیزیکی یا شیمیایی متداول هستند که به پیچیدگی فرآیند می‌افزاید.

فناوری اکسیر در بازیافت طلا

فناوری اکسیر (Excir Technology) یکی از پیشرفته‌ترین و نوآورانه‌ترین فناوری‌های توسعه‌یافته در حوزه‌ بازیافت طلا از زباله‌های الکترونیکی محسوب می‌شود. این فناوری توسط یک شرکت دانش‌بنیان مستقر در کلگری، کانادا طراحی شده و در سال‌های اخیر به‌عنوان یک نقطه‌ عطف در بازیافت شهری فلزات گران‌بها شناخته شده است. اکسیر قادر است طلا را از بردهای مدار چاپی و سایر قطعات الکترونیکی با خلوص و سرعت بسیار بالا و با روشی ایمن و پایدار بازیابی کند.

آنچه فناوری اکسیر را متمایز می‌سازد، استفاده از واکنشگرهای شیمیایی انحصاری و غیرسیانیدی است که تحت شرایط محیطی (دمای اتاق و فشار استاندارد) عمل می‌کنند. برخلاف روش‌های سنتی که به خرد کردن شدید، ذوب حرارتی یا استفاده از اسیدهای خطرناک نیاز دارند، در این فناوری نیازی به حرارت بالا، فشار، یا مواد سمی وجود ندارد. این موضوع باعث کاهش چشم‌گیر مصرف انرژی و حذف کامل خطرات زیست‌محیطی مرتبط با بازیافت‌های شیمیایی متداول می‌شود.

در سال ۲۰۲۱، فناوری اکسیر توسط رویال مینت بریتانیا (The Royal Mint of the United Kingdom) مورد استفاده قرار گرفت تا در پروژه‌ای ملی، طلا را از زباله‌های الکترونیکی استخراج کرده و وارد چرخه تولید سکه‌های جدید کند. این پروژه نمونه‌ای موفق از استفاده صنعتی از اکسیر بود که توجه بسیاری از کشورها و صنایع بازیافت را به خود جلب کرد.

فرآیند استفاده از اکسیر

فرآیند فناوری اکسیر از سه مرحله‌ی اصلی تشکیل شده است:

• آماده‌سازی فیزیکی قطعات: قطعات حاوی طلا مانند بردهای الکترونیکی ابتدا از دستگاه‌های الکترونیکی جدا می‌شوند اما نیاز به خرد کردن مکانیکی شدید یا سوزاندن ندارند.
• واکنش شیمیایی انتخابی: یک ترکیب شیمیایی ثبت‌شده که توسط شرکت اکسیر توسعه یافته است، بر روی سطح بردها اعمال شده و تنها طلا را به‌صورت انتخابی در خود حل می‌کند؛ بدون آن‌که فلزات پایه مانند مس یا نیکل تحت تأثیر قرار گیرند.
• بازیابی نهایی طلا: پس از تشکیل محلول حاوی یون‌های طلا، با استفاده از روش‌های ساده مانند رسوب‌گذاری یا الکترولیز، طلا با خلوص بسیار بالا (تا ۹۹.۹٪) بازیابی می‌شود.

مزایای فناوری اکسیر

از جمله مهم‌ترین مزایای فناوری اکسیر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عدم ایجاد پسماند خطرناک یا آلودگی محیط‌زیستی.
• بازیافت بیش از ۹۹ درصد طلای موجود در بردها تنها در عرض چند ساعت.
• عملیات در دمای اتاق و بدون استفاده از انرژی حرارتی.
• عدم استفاده از سیانید، جیوه یا اسیدهای خورنده.
• قابلیت انجام در مقیاس صنعتی یا نیمه‌صنعتی بدون نیاز به زیرساخت پیچیده.

استفاده از پروتئین وی در بازیافت طلا 

یکی از نوآورانه‌ترین و شگفت‌انگیزترین روش‌هایی که در سال‌های اخیر برای بازیافت پایدار طلا از زباله‌های الکترونیکی توسعه یافته، استفاده از پروتئین وی (Whey Protein) است. این پروتئین که محصول جانبی فرآیند تولید پنیر و لبنیات است، در ابتدا یک ماده‌ی زائد محسوب می‌شد اما پژوهشگران توانسته‌اند از آن در توسعه‌ اسفنج‌های زیستی برای استخراج طلا استفاده کنند. این دستاورد برای نخستین بار توسط تیمی از دانشمندان در مؤسسه فناوری فدرال زوریخ (ETH Zurich) در سوئیس معرفی شد.

در این روش، پروتئین وی به‌صورت کنترل‌شده و مهندسی‌شده به ساختاری اسفنجی و متخلخل تبدیل می‌شود که قابلیت جذب یون‌های فلزی به‌ویژه طلا را از محلول‌های حاصل از بازیافت زباله‌های الکترونیکی دارد. این اسفنج‌های زیستی از نظر شیمی سطحی طوری طراحی شده‌اند که با یون‌های طلا پیوند برقرار کرده و آن‌ها را به‌شکل انتخابی از محیط جداسازی می‌کنند.

نکته قابل‌توجه این است که پروتئین وی به‌تنهایی طلا را از بردهای الکترونیکی استخراج نمی‌کند؛ بلکه به‌عنوان مرحله‌ نهایی جذب و بازیابی یون‌های طلا از محلول پس از لیچینگ عمل می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود این فناوری به‌خوبی با سایر فناوری‌های سبز مانند لیچینگ زیستی (Bioleaching) یا الکترووینینگ (Electrowinning) ترکیب‌پذیر باشد.

فرآیند استفاده از پروتئین وی

فرآیند استفاده از پروتئین وی در بازیافت طلا به‌طور خلاصه شامل مراحل زیر است:

• استخراج اولیه یون‌های طلا از بردهای مدار چاپی (PCBs) به‌وسیله لیچینگ (شیمیایی یا سبز) و انتقال آن‌ها به یک محلول آبی.
• افزودن اسفنج پروتئینی به محلول که در آن یون‌های طلا توسط ساختار متخلخل و فعال سطحی جذب می‌شوند.
• خشک‌سازی و حرارت‌دهی کنترل‌شده به اسفنج، که در طی آن ساختار پروتئینی می‌سوزد و طلا به‌شکل خالص بازیابی می‌گردد.

مزایای استفاده از پروتئین وی

این روش چند مزیت کلیدی دارد که آن را به گزینه‌ای بسیار ارزشمند برای آینده صنعت بازیافت طلا تبدیل می‌کند:

• کاملاً غیرسمی و تجزیه‌پذیر است؛ هیچ‌گونه ماده شیمیایی خطرناک در آن استفاده نمی‌شود.
• منابع اولیه ارزان‌قیمت و در دسترس دارد؛ پروتئین وی از ضایعات صنعت لبنیات به‌دست می‌آید.
• سازگار با محیط‌زیست است و آلودگی ثانویه ایجاد نمی‌کند.
• بازده بالا در جذب انتخابی طلا نسبت به سایر فلزات دارد.
• امکان بازیافت طلای خالص با درجه خلوص بالا تنها با یک مرحله گرمایش نهایی را فراهم می‌کند.

استفاده از الیاف پیشرفته در بازیافت طلا 

استفاده از الیاف پیشرفته عملکردی‌شده به‌ویژه نوع خاصی به نام پلی‌آکریلونیتریل عملکردی‌شده PANF) (Functionalized Polyacrylonitrile Fiberنیز از موارد نوآورانه است. این فناوری در سال‌های اخیر توسط تیم‌های پژوهشی در دانشگاه‌های چین و برخی مراکز تحقیقاتی اروپایی توسعه یافته و به‌عنوان روشی کارآمد، مقرون‌به‌صرفه و قابل‌تجدید برای جذب انتخابی طلا از محلول‌های بازیافتی مورد توجه قرار گرفته است.

الیاف PANF از پلی‌آکریلونیتریل ساخته می‌شوند که طی فرآیندهای شیمیایی خاص، گروه‌های عاملی مانند آمین، تیول، یا ایمین به ساختار آن‌ها افزوده می‌شود. این گروه‌ها دارای میل ترکیبی بالا به یون‌های فلزات نجیب هستند. بنابراین با انتخاب‌پذیری بسیار بالا، قادرند طلا را حتی در حضور سایر فلزات مانند مس یا نقره از محلول استخراج کنند.

فرآیند استفاده از الیاف پیشرفته

مراحل استفاده از الیاف PANF در بازیافت طلا به شرح زیر است:

1. پیش‌استخراج یون‌های طلا از بردهای مدار چاپی با استفاده از روش‌های شیمیایی یا بیولوژیکی و تهیه‌ی محلولی حاوی یون‌های طلا.
2. تماس دادن محلول با الیاف PANF در یک ستون جذب یا راکتور ناپیوسته که طی آن طلا از محلول به سطح الیاف پیوند می‌خورد.
3. شست‌وشو و بازیابی طلا با استفاده از محلول‌های جداکننده مانند تیوسولفات یا محلول‌های قلیایی که در نتیجه طلا به‌صورت یون مجدداً آزاد شده و قابلیت بازیابی به‌صورت فلز خالص را پیدا می‌کند.
4. احیای الیاف برای استفاده مجدد، بدون افت محسوس در ظرفیت جذب طی چند چرخه متوالی.

مزایای استفاده از الیاف پیشرفته

مزایای کلیدی این روش عبارت‌اند از:

• گزینش‌پذیری بسیار بالا برای طلا نسبت به سایر فلزات.
• عملکرد مؤثر حتی در pH خنثی یا ملایم.
• قابلیت بازیافت و استفاده‌ی چندباره از الیاف بدون افت عملکرد.
• عدم نیاز به انرژی بالا یا تجهیزات پیچیده.
• امکان استفاده در سیستم‌های پیوسته یا صنعتی در مقیاس بزرگ.
• دارای ظرفیت جذب ۱۴۶۲ میلی‌گرم طلا در هر گرم و امکان‌پذیری بازیافت بیش از ۹۹.۹٪ طلا از محلول‌های اسیدی.

نتایج منتشرشده در نشریه‌ای مربوط به سال ۲۰۲۳ نشان می‌دهد که الیاف PANF قادرند بیش از ۹۹.۵٪ از طلا را در محلول‌هایی با غلظت کم تنها در عرض چند ساعت جذب کنند و این جذب تا بیش از ۵۰ بار استفاده مجدد نیز پایدار باقی می‌ماند. این ویژگی‌ها باعث شده است که PANF به‌عنوان یک ماده‌ی امیدبخش در حوزه بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، به‌ویژه در محیط‌های صنعتی، آزمایشگاهی و نیمه‌صنعتی مطرح شود.

استفاده از چارچوب‌های آلی کووالانسی در بازیافت طلا

چارچوب‌های آلی کووالانسی (Covalent Organic Frameworks) یا به اختصار COFs یکی از پیشرفته‌ترین دسته‌های مواد متخلخل و بلورین در شیمی مواد محسوب می‌شوند که طی سال‌های اخیر، نقش مهمی در فناوری‌های نوین جذب و جداسازی یون‌های فلزی به‌ویژه طلا ایفا کرده‌اند. این ترکیبات از واحدهای آلی سبک ساخته شده‌اند که از طریق پیوندهای کووالانسی به‌صورت شبکه‌ای منظم و با نظم بلوری بالا در کنار هم قرار گرفته‌اند. ساختار متخلخل با سطح فعال بسیار زیاد و قابلیت عملکرددهی سطحی، آن‌ها را به جاذب‌هایی ایده‌آل برای یون‌های فلزات گران‌بها تبدیل کرده است.

در فرآیند بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، COFها به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که گروه‌های عاملی خاص مانند تیول (–SH)، آمین (–NH₂) یا تری‌آزین (triazine) در ساختار آن‌ها گنجانده شود؛ این گروه‌ها تمایل بسیار بالایی برای پیوند با یون‌های طلا، به‌ویژه کمپلکس‌هایی مانند [AuCl₄]⁻ دارند. COFها به دلیل ماهیت طراحی‌پذیر خود، می‌توانند به‌صورت اختصاصی برای جذب انتخابی طلا نسبت به سایر فلزات سنگین طراحی شوند.

فرآیند استفاده از چارچوب‌های آلی کووالانسی

مراحل کلی کاربرد COFs در بازیافت طلا به شرح زیر است:

• ساخت یا انتخاب COF مناسب با گروه‌های عاملی هدفمند برای جذب طلا.
• تماس COF با محلول حاوی یون‌های طلا (حاصل از لیچینگ مدارهای چاپی) در راکتورهای بچ یا جریان پیوسته.
• جذب انتخابی یون‌های طلا بر سطح فعال چارچوب؛
• بازیابی طلا از COF با استفاده از روش‌های ملایم (مانند محلول‌های کاهنده یا دمای کنترل‌شده) و سپس احیای COF برای استفاده مجدد.

مزایای استفاده از چارچوب‌های آلی کووالانسی

مهم‌ترین ویژگی‌های فنی COFها در بازیافت طلا عبارت‌اند از:

• نسبت سطح به حجم بسیار بالا و امکان جذب یون‌ها در مقیاس نانومتری.
• قابلیت عملکرددهی هدفمند برای افزایش گزینش‌پذیری نسبت به طلا.
• پایداری شیمیایی بالا در محیط‌های اسیدی، آبی یا با دمای متوسط.
• قابلیت استفاده مجدد بدون افت عملکرد برای ده‌ها چرخه.
• سازگاری با محیط‌زیست و عدم تولید پسماند سمی.

در سال ۲۰۲۴، پژوهشی از تیمی بین‌المللی منتشر شده در مجله نیچر کامیونیکیشنز (Nature Communications) نشان داد که COFهای غنی‌شده با گروه‌های تری‌آزین می‌توانند بیش از ۹۹.۸٪ یون‌های طلا را تنها در چند ساعت جذب کرده و به‌راحتی در مرحله‌ی بعدی بازیابی کنند. همچنین این COFها قادر بودند بیش از ۲۰ بار بدون افت کارایی استفاده شوند، که آن‌ها را به یکی از مقاوم‌ترین جاذب‌های موجود برای بازیافت طلا تبدیل می‌کند.

بر خلاف برخی روش‌های شیمیایی یا زیستی که نیاز به کنترل شدید شرایط عملیاتی دارند، استفاده از COFها می‌تواند در شرایط معتدل (دمای اتاق، pH خنثی) و با هزینه عملیاتی پایین انجام شود. همچنین امکان طراحی COFهای فیلتری، غشایی یا قالب‌گیری‌شده برای خطوط صنعتی نیز وجود دارد.

اروش سیانیداسیون شیمیایی در بازیافت طلا 

سیانیداسیون شیمیایی (Chemical Cyanidation) یکی از قدیمی‌ترین، پرکاربردترین و همچنان مؤثرترین روش‌های استخراج و بازیافت طلا از منابع اولیه مانند سنگ معدن و منابع ثانویه مانند زباله‌های الکترونیکی است. این روش بر پایه‌ی انحلال طلا در محلول‌های رقیق سیانید سدیم (Sodium Cyanide) یا سیانید پتاسیم (Potassium Cyanide) با حضور اکسیژن یا هوای فشرده استوار است. به‌رغم نگرانی‌های شدید زیست‌محیطی درباره‌ سمیت سیانید، این روش هنوز هم به‌دلیل بازده بالا، کنترل‌پذیری، و هزینه نسبتاً پایین در بسیاری از معادن و کارگاه‌های بازیافت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

فرآیند سیانیداسیون شیمیایی

مراحل کلی سیانیداسیون در بازیافت طلا به شرح زیر است:

• خرد کردن مکانیکی و آماده‌سازی قطعات الکترونیکی برای افزایش سطح تماس.
• لیچینگ طلا در محلول سیانید (معمولاً با غلظت ۰.۰۵٪ تا ۰.۱٪) در دمای محیط و در حضور هوای فشرده یا اکسیدکننده مانند پراکسید هیدروژن.
• جمع‌آوری محلول غنی‌شده از طلا و حذف ناخالصی‌های فلزی یا آلی.
• بازیابی طلا با استفاده از روش‌هایی مانند رسوب‌گذاری با روی (Zinc Cementation) یا الکترووینینگ (Electrowinning).
• تصفیه و خنثی‌سازی پسماند سیانیدی پیش از تخلیه یا بازیافت مجدد.

مزایای روش سیانیداسیون شیمیایی

مزایای مهم سیانیداسیون عبارت‌اند از:

• بازده بسیار بالا در استخراج طلا (تا ۹۹٪ در برخی موارد).
• قابلیت انجام در دمای محیط و فشار معمولی.
• امکان طراحی فرآیند پیوسته و صنعتی با هزینه عملیاتی پایین.
• سازگاری با سایر روش‌های بازیافت مانند الکترووینینگ یا جذب سطحی.

معایب روش سیانیداسیون شیمیایی

با این حال، معایب جدی زیست‌محیطی و ایمنی نیز همراه آن است:

• سمیت شدید ترکیبات سیانیدی برای انسان، حیوانات و آبزیان.
• خطر نشت یا ناپایداری محلول‌ها در صورت مدیریت نادرست.
• نیاز به سیستم‌های خنثی‌سازی، ایزولاسیون و تصفیه پیشرفته.
• ممنوعیت یا محدودیت قانونی در برخی کشورها یا مناطق صنعتی.

در سال‌های اخیر، بسیاری از کشورهای صنعتی تلاش کرده‌اند استفاده از سیانید را کاهش داده یا با جایگزین‌های کم‌خطرتر مانند تیو اوره (Thiourea)، تیوسولفات آمونیوم (Ammonium Thiosulfate) یا سیانید طبیعی گیاهی جایگزین کنند. با این وجود، در بسیاری از کشورها، به‌ویژه در مقیاس نیمه‌صنعتی یا معادن با دسترسی محدود، سیانیداسیون همچنان رایج است.

بازیافت طلا با روش الکتروشیمیایی

الکترووینینگ (Electrowinning) یا رسوب‌دهی الکتروشیمیایی یکی از مهم‌ترین و کارآمدترین روش‌های بازیابی فلزات گران‌بها، به‌ویژه طلا، از محلول‌های شیمیایی حاصل از لیچینگ است. این روش بر پایه‌ اعمال جریان الکتریکی به محلولی که یون‌های فلزی در آن حل شده‌اند، استوار است؛ به‌طوری‌که یون‌های فلز مورد نظر (در اینجا، طلا) از محلول جذب الکترود منفی (کاتد) شده و به‌صورت فلز خالص رسوب می‌کنند.

در فرآیند بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، الکترووینینگ معمولاً به‌عنوان مرحله نهایی پس از لیچینگ با سیانید، تیزاب سلطانی، تیوسولفات یا سایر عوامل شیمیایی به‌کار می‌رود. این روش به‌دلیل دقت بالا، کنترل‌پذیری فرآیند، و کیفیت فلز نهایی بسیار مورد توجه است و در بسیاری از پالایشگاه‌های فلزات گران‌بها، آزمایشگاه‌های صنعتی و خطوط بازیافت پیشرفته مورد استفاده قرار می‌گیرد. الکترووینینگ در بسیاری از پالایشگاه‌های صنعتی طلا مانند کارخانه‌های بازیافت سوئیس، ژاپن، کانادا و آلمان به‌صورت استاندارد مورد استفاده است. همچنین در خطوط پیشرفته بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، این روش اغلب به‌عنوان مرحله نهایی پس از استخراج طلا به‌شکل محلول، به‌کار می‌رود. 

فرآیند الکترووینینگ طلا

این فرآیند به شرح زیر است:

1. تهیه محلول غنی از طلا: محلول حاوی یون‌های طلا معمولاً از طریق لیچینگ بردهای مدار چاپی (PCBs) با ترکیباتی مانند سیانید سدیم (Sodium Cyanide)، تیزاب سلطانی (Aqua Regia) یا تیوسولفات آمونیوم (Ammonium Thiosulfate) تولید می‌شود.
2. تنظیم پارامترهای شیمیایی: pH، غلظت طلا، و هدایت الکتریکی محلول برای عملکرد مطلوب سیستم الکتروشیمیایی تنظیم می‌شوند. pH به‌طور معمول بین ۸ تا ۱۰ و غلظت طلا بین ۵۰ تا ۲۰۰ میلی‌گرم بر لیتر متغیر است.
3. نصب الکترودها در سلول الکترولیتی: الکترود منفی (کاتد) معمولاً از فولاد ضدزنگ، کربن گرافیتی یا نیکل ساخته می‌شود؛ و الکترود مثبت (آند) از موادی مانند تیتانیوم یا سرب-آنتیموان تشکیل شده است.
4. اعمال جریان مستقیم (DC): جریان با ولتاژی در حدود ۲ تا ۴ ولت به سلول اعمال می‌شود. یون‌های طلا از محلول به‌سمت کاتد حرکت کرده و به‌صورت طلا فلزی رسوب می‌کنند.
5. بازیابی طلا از سطح کاتد: پس از مدت‌زمان مشخص (چند ساعت تا چند روز)، رسوبات طلا از سطح الکترود جدا شده و برای ذوب یا پالایش نهایی آماده می‌شوند.

مزایای روش الکتروشیمیایی

مزایای این روش بازیافت طلا به شرح زیر است:

• خلوص بسیار بالای طلا (تا ۹۹.۹٪) در محصول نهایی
• قابلیت کنترل دقیق سرعت و کیفیت رسوب‌دهی با تنظیم جریان و ولتاژ
• عدم نیاز به افزودن مواد شیمیایی خطرناک در مرحله رسوب‌دهی
• قابلیت بازیافت مجدد محلول لیچینگ پس از جداسازی طلا
• امکان طراحی به‌صورت سیستم بسته و سازگار با محیط‌زیست

معایب روش الکتروشیمیایی

محدودیت‌ها و چالش‌های روش روش الکتروشیمیایی شامل موارد زیر است:

• هزینه اولیه تجهیزات و برق مصرفی بالا برای مقیاس صنعتی
• کارایی پایین در غلظت‌های بسیار کم طلا (زیر ۱۰ میلی‌گرم/لیتر)
• خطر خوردگی الکترودها و نیاز به نگهداری مستمر
• لزوم کنترل دقیق شرایط شیمیایی محلول برای جلوگیری از رسوب فلزات مزاحم مانند مس یا نیکل

مقایسه هزینه بازیافت طلا به روش سنتی و قطعات الکترونیکی

بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی که به «استخراج شهری» نیز شناخته می‌شود، از لحاظ اقتصادی نسبت به روش سنتی هزینه پایین‌تری دارد. اجازه دهید هزینه این دو روش را با یکدیگر مقایسه کنیم:

روش استخراج طلا	هزینه استخراج هر کیلوگرم طلا به‌طور نسبی
استخراج از طریق زباله الکترونیکی	۱۵۹۱ دلار (داده مربوط به سال ۲۰۱۵)
استخراج سنتی از معادن	۸۴۳۸ دلار (داده مربوط به سال ۲۰۱۰)

دلایل کاهش هزینه بازیافت طلا از زباله الکترونیکی

با توجه به توضیحات داده شده متوجه شدیم هزینه بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی به‌صرفه‌تر است. اما علت این موضوع چیست؟ دو دلیل مهم وجود دارد:

• غلظت بالای طلا: طلایی که از طریق زباله الکترونیکی استخراج می‌شود غلظت بالاتری دارد. هر تن زباله الکترونیکی ممکن است دارای 10 تا 100 برابر بیشتر طلا در مقایسه با یک تن سنگ معدن باشد. ​
• هزینه‌های عملیاتی کمتر: در روش سنتی نیاز به حفاری، حمل‌ونقل و فرآوری از سنگ معدن وجود دارد. ولی در روش نوین، این فرآیند حذف شده و هزینه‌ها کاهش می‌یابد.

سودآوری بازیافت طلا در مقایسه با استخراج از منابع طبیعی

از آنجایی که هزینه بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی پایین‌تر است، سودآوری آن نیز افزایش پیدا می‌کند. نه‌تنها هزینه‌های کمتری دارد، بلکه می‌تواند سودآوری بیشتری نیز داشته باشد.​ این سودآوری مزایایی دارد که مهم‌ترین آن، بازدهی بالا و افزایش سهم بازیافت در تأمین طلا است.

مزایای سودآوری بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی
بازدهی بالا	داده‌ها نشان می‌دهد که در برخی موقعیت‌ها به ازای هر دلار سرمایه‌گذاری در بازیافت طلا امکان ۵۰ دلار بازگشت سرمایه وجود دارد.
افزایش میزان بازیافت طلا نسبت به روش سنتی	در سال ۲۰۲۴ بازیافت طلا ۱۱ درصد افزایش پیدا کرد که در مقایسه با استخراج به روش سنتی از معادن، سهم بالاتری در تأمین طلا دارد.

با توجه به افزایش قیمت طلا در سال‌های اخیر و نگرانی‌های مربوط به محیط زیست، بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی یک فرصت اقتصادی جذاب برای سرمایه‌گذاران محسوب می‌شود. جالب است بدانید برخی پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که سهم بازار جهانی بازیافت طلا تا سال 2030 به 27.3 میلیارد دلار افزایش یابد.

مسائل زیست‌محیطی در فرآیند بازیافت

فرقی ندارد چه روشی را برای بازیافت طلا انتخاب کنید؛ در صورت عدم مدیریت درست ممکن است مشکلات زیست‌محیطی به وجود بیاید. برخی از این چالش‌ها عبارتند از:

• سوزاندن در فضای باز: این روش منجر به انتشار گازهای سمی، آلودگی هوا و خاک می‌شود.
• به‌کارگیری مواد شیمیایی سمی: در فرآیند‌هایی نظیر سیانیداسیون که جزو روش‌های سنتی بازیافت طلا محسوب می‌شود احتمال آلودگی آب و خاک و آسیب به حیات وحش وجود دارد.
• دفن غیرمجاز زباله‌ها: تمام زباله‌های الکترونیکی به‌صورت مجاز دفن نمی‌شوند. زباله‌های دفن‌شده به‌صورت غیرمجاز، منجر به انتشار مواد سمی مانند سرب، جیوه و کادمیوم می‌شوند.
• مشکلات سلامتی: کارگرانی که در بخش‌های غیررسمی بازیافت فعالیت می‌کنند اغلب از تجهیزات ایمنی مناسبی استفاده نمی‌کنند. این موضوع به‌ویژه در کشورهای در حال توسعه، بیشتر به چشم می‌خورد و باعث مشکلات جدی در سلامت کارگران می‌شود.
• بازیافت مکانیکی: این روش منجر به تولید گرد و غبار سمی می‌شود و مدیریت پسماند در آن ضروری است.

چالش‌های فناوری در بهینه‌سازی روش‌ها

در کنار مسائل زیست‌محیطی، چالش‌های فنی در بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی نیز وجود دارد که نمی‌توان آنها را نادیده گرفت. از جمله مهم‌ترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نیاز به فناوری پیشرفته: به‌دلیل ترکیبات پیچیده‌ فلزی و مواد غیرفلزی که در قطعات الکترونیکی وجود دارد، جداسازی بهینه آنها نیازمند فناوری‌های پیشرفته است. ​
• نبود استاندارد جهانی: عدم وجود استانداردهای جهانی باعث استفاده از روش‌های نامناسب در فرآیند بازیافت می‌شود.
• نیاز به هزینه‌ بالا: لازمه به‌کارگیری فعالیت‌های پیشرفته سرمایه زیاد است که ممکن است چالش‌هایی را ایجاد کند.

هرچند باید خاطر نشان کرد که استفاده از مواد نوین مانند گرافن کاهش‌یافته منجر به بازیافت مؤثرتر طلا از قطعات الکترونیکی می‌شود.

راهکارهای کاهش هزینه و زمان بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی

یکی از روش‌های کاهش هزینه و زمان بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، استفاده از مواد ترکیبی نوین است. محققان با استفاده از مواد ترکیبی جدید، طلا را به روش‌ بسیار کارآمدتری نسبت به روش سنتی، بازیافت می‌کنند. این ماده ترکیبی نیاز به انرژی مازاد ندارد و جایگزین مؤثری برای فرآیندهای پرهزینه است. علاوه‌بر آن، یک جایگزین پایدار برای روش‌های پرهزینه محسوب می‌شود. و آلاینده مطرح شده است. ​

پتانسیل‌های بازار بازیافت طلا

با گذشت زمان، شاهد پیشرفت‌هایی در زمینه بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی هستیم. این صنعت روز‌به‌روز در حال رشد است و پتانسیل زیادی برای پیشرفت دارد. به‌ویژه با در نظر گرفتن این موضوع که زباله‌های الکترونیکی در حال افزایش و منابع طبیعی در حال کاهش است، نیاز به فناوری نوین در این زمینه بیشتر احساس می‌شود. نقش پررنگ این بازار در آینده از بسیاری جهات، قابل توجه است:

• افزایش تقاضای طلا در صنایع مختلف: نقش مهم طلا در صنایعی مانند الکترونیک، جواهرسازی و پزشکی کلیدی است. به همین دلیل، بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی نیز اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
• راهکاری پایدار و اقتصادی: بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی در بسیاری از کشورهای صنعتی و در حال توسعه در حال افزایش است. با وجود مشکلاتی نظیر کمبود منابع طبیعی و آسیب‌ها و هزینه‌های بیشتر استخراج سنتی، بازیافت به روش‌های نوین، راهکاری اقتصادی و پایدار به حساب می‌آید.

اهمیت سرمایه‌گذاری در طلا

اهمیت روزافزون طلا در زمینه‌های مختف نشان می‌دهد که این فلز گرانبها می‌تواند سرمایه‌گذاری مناسبی برای افراد محسوب شود. خرید طلای آب شده از فروشندگان معتبر از جمله انتخاب‌های بسیار اقتصادی و مقرون‌به‌صرفه است که بازدهی بیشتری نسبت به سایر گزینه‌ها خواهد داشت. هزینه اجرت طلای آب شده در طلاین، تنها ۵۰۰۰ تومان به ازای هر مقدار طلا است!

نقش این صنعت در حفاظت از منابع طبیعی

از آنجایی که بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی باعث کاهش بازیافت طلا به‌صورت سنتی از معادن می‌شود، در حفاظت از منابع طبیعی نقش کلیدی دارد. به‌عبارت دیگر، آسیب به منابع طبیعی و محیط زیست تا حد زیادی کاهش می‌یابد. در ادامه جزئی‌تر به آنها اشاره می‌کنیم:‌

• حداقل کردن آسیب زیست‌محیطی: کاهش آسیب به محیط‌زیست: با کمک روش‌های نوین، آلودگی ناشی از استخراج طلا کاهش می‌یابد. زیرا استخراج به روش سنتی، آلودگی شدید خاک و آب‌های زیرزمینی را به همراه دارد.
• کمک به حفظ تعادل محیط زیست: بازیافت طلا از طریق کاهش استفاده از منابع طبیعی منجر به حفظ تعادل محیط زیست می‌شود. در نتیجه، می‌توان از این منابع در صنایع دیگر استفاده کرد.

سخن پایانی

بازیافت طلا از قطعات الکترونیکی، به‌عنوان یک روش نوین فرصتی برای دوستداران محیط زیست و سرمایه‌گذاران است. فناوری‌های پیشرفته در این حوزه به گونه‌ای طراحی شده‌اند که کمترین آسیب را به منابع طبیعی وارد کنند. این صنعت همچنان روبه‌رشد است و در کنار ایجاد اشتغال و کاهش آلودگی، فرصت‌های سودآوری را با خود به همراه دارد. رشد روزافزون زباله‌های الکترونیکی نیز مهر تأییدی بر این موضوع می‌زند و ما را برای آینده‌ای با بازیافت هوشمندانه‌تر طلا امیدوار می‌کند.