Các nhà nghiên cứu từ Viện Chuyển đổi Năng lượng Quảng Châu (Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc) và Đại học Công nghệ Nam Trung Quốc công bố phương thức mới để thu hồi vàng từ điện thoại cũ.

Phương thức này chiết xuất vàng trong 20 phút, với chi phí thấp và thân thiện môi trường. Theo tính toán, 10 kg bảng mạch điện thoại bỏ đi có thể thu về khoảng 1,4 g vàng, với tổng chi phí khoảng 72 USD. Tức là, để chiết tách mỗi ounce vàng, chi phí bỏ ra cần 1.455 USD, rẻ bằng một phần ba giá vàng trên thị trường. Đây cũng là mức chi phí thấp nhất từ trước tới nay trong tái chế vàng từ rác điện tử.

Rác điện tử là các sản phẩm điện tử máy tính, điện thoại di động, thiết bị gia dụng, y tế... không còn giá trị sử dụng. Đây là dòng thải tăng nhanh nhất trên thế giới. Theo báo cáo Giám sát Rác điện tử toàn cầu của Liên Hợp Quốc, lượng rác điện tử tăng lên 62 triệu tấn trong năm 2024, gần gấp đôi so với năm 2010.

Lượng thải khổng lồ nói trên là mỏ vàng theo đúng nghĩa đen. Bởi lẽ, vàng có khả năng dẫn điện cao, độ ổn định cùng tính chống ăn mòn tuyệt vời, được dùng trong sản xuất bộ xử lý trung tâm (CPU), bảng mạch.

Kim loại quý này khiến khai thác rác điện tử trở thành một ngành sinh lời. Tuy nhiên, các phương pháp hiện tại thường dùng hóa chất có tính ăn mòn hoặc độc hại cao như xyanua, gây hại cho môi trường và sức khỏe con người.

Để giải quyết thách thức này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một quy trình dựa trên cơ chế chiết tách "tự xúc tác". Tức là, thay vì dùng chất xúc tác bên ngoài kích hoạt, họ biến kim loại quý thành chất xúc tác để kích hoạt phản ứng và đẩy nhanh quá trình hòa tan.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu dùng dung dịch gồm kali peroxymonosulfat (PMS) và kali clorua (KCl). Khi dung dịch tiếp xúc với bề mặt vàng hoặc palladium (một kim loại quý thuộc nhóm bạch kim, cũng thường dùng trong sản xuất bảng mạch), bản thân kim loại sẽ hoạt động như chất xúc tác.

Trên bề mặt kim loại, PMS và các ion clorua (Cl⁻) được kích hoạt, tạo ra các chất oxy hóa có hoạt tính cao như oxy đơn bội và axit hypochlorous (HOCl).

Các chất oxy hóa này sau đó phân hủy các nguyên tử kim loại, cho phép các ion Cl⁻ liên kết và hòa tan chúng vào dung dịch. Từ đó, kim loại hòa tan có thể được thu hồi thông qua các bước khử và tinh chế đơn giản, tiến tới chiết tách vàng có độ tinh khiết cao.

Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp này đạt hiệu suất chiết xuất vàng trên 98,2% từ các bộ xử lý trung tâm (CPU) và bảng mạch in (PCB) thải loại, cùng với tỷ lệ thu hồi palladium là 93,4%.

Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh tính chi phí thấp trong thu hồi vàng. Bởi lẽ, giá vàng trên thế giới ngày 7/1 ở mức 4.455 USD mỗi ounce, dự kiến sẽ tăng tiếp lên hơn 10.000 USD vào cuối thập kỷ này.

Ngoài ra, quy trình mới tiêu thụ năng lượng ít hơn khoảng 62,5%, do phản ứng ở nhiệt độ phòng, không cần nguồn điện bổ sung. Chi phí thuốc thử cũng giảm được hơn 93%, bởi quy trình không dùng chất xúc tác đắt đỏ, trong khi PMS và KCl rẻ tiền và dễ kiếm. Thêm vào đó, phương thức mới tạo ra ít chất thải hơn nhiều so với các kỹ thuật thông thường.

Theo China Science Daily, nghiên cứu này cung cấp phương pháp tái chế bền vững và hiệu quả hơn để thu hồi kim loại quý từ rác điện tử. Với khả năng mở rộng quy mô, phương pháp này có thể giúp giảm sự phụ thuộc vào khai thác mỏ và thúc đẩy quá trình chuyển đổi ngành công nghiệp thu hồi kim loại quý sang các phương pháp xanh hơn và tiên tiến hơn.

Bảo Bảo (theo Interesting Engineering, SCMP)