El oro es quizá el metal más deseado por el grueso de la población con fines ornamentales; sin embargo recientemente se descubrió que puede ser usado también para salvar al planeta del calentamiento global.
Un equipo de investigación dirigido por la Universidad de Cornell desarrolló un método para extraer oro de los residuos electrónicos y utilizar el metal precioso recuperado como catalizador para convertir el dióxido de carbono (CO2), un gas de efecto invernadero, en materiales orgánicos.
Amin Zadehnazari, investigador postdoctoral del Departamento de Ciencias de la Alimentación de la Universidad de Cornell, sintetizó un par de marcos orgánicos covalentes ligados al vinilo (VCOF, por sus siglas en inglés) para eliminar iones y nanopartículas de oro de las placas de circuitos de dispositivos electrónicos desechados. Uno de sus VCOF capturó selectivamente el 99,9% del oro y muy poco de otros metales, como níquel y cobre, de los dispositivos.
Según Alireza Abbaspourrad, profesor asociado de Química Alimentaria y Tecnología de Ingredientes, Ciencia de los Alimentos y autor principal de la investigación, otros métodos para recuperar oro y otros metales preciosos de los residuos electrónicos no suelen ser tan selectivos como la idea de Zadehnazari y generan impurezas.
“Sabiendo la cantidad de oro y otros metales preciosos que contienen este tipo de aparatos electrónicos, es muy importante poder recuperarlos de forma que se pueda capturar selectivamente el metal deseado, en este caso el oro”
— Alireza Abbaspourrad, profesor asociado de Química Alimentaria y Tecnología de Ingredientes, Ciencia de los Alimentos y autor principal de la investigación
Zadehnazari, considera que el método podría dar un uso sostenible a parte de los aproximadamente 50 millones de toneladas de residuos electrónicos que se desechan cada año, de los que sólo se recicla el 20% y, además, ayudar a disminuir la cantidad de CO2 en la atmósfera.
“Podemos utilizar los VCOF cargados de oro para convertir el CO2 en sustancias químicas útiles”, explica Zadehnazari. “Al transformar el CO2 en materiales de valor añadido, no sólo reducimos la demanda de eliminación de residuos, sino que también aportamos beneficios tanto medioambientales como prácticos. Es una especie de win-win para el medio ambiente”, agrega.
Los métodos tradicionales para recuperar el oro de los residuos electrónicos utilizan productos químicos agresivos, como el cianuro, que entrañan riesgos para el medio ambiente. El método de Zadehnazari se consigue sin productos químicos peligrosos, utilizando la adsorción química, es decir, la adhesión de partículas a una superficie.
Los residuos electrónicos son, literalmente, una mina de oro:
-Se calcula que una tonelada de residuos electrónicos contiene al menos 10 veces más oro que una tonelada del mineral del que se extrae el oro.
-Con una previsión de 80 millones de toneladas métricas de residuos electrónicos para 2030, cada vez es más importante encontrar formas de recuperar ese metal precioso.
5 preguntas a…
Amin Zadehnazari, investigador postdoctoral del Departamento de Ciencias de la Alimentación de la Universidad de Cornell y coautor del estudio
P: ¿Cómo surgió la idea de extraer oro de los residuos electrónicos?
–La idea se inspiró en la creciente preocupación por los residuos electrónicos y la necesidad de métodos sostenibles para recuperar materiales valiosos. El oro es un recurso esencial que se encuentra en los aparatos electrónicos, y el desarrollo de un método ecológico para extraerlo resuelve tanto los problemas de recuperación de recursos como los de gestión de residuos.
P: ¿Cómo se consigue extraer el oro?
–Hemos desarrollado un método que utiliza marcos orgánicos covalentes (COF) capaces de fijar selectivamente iones de oro en solución. Estos COFs extraen oro de soluciones lixiviadas derivadas de residuos electrónicos en condiciones optimizadas, garantizando una alta selectividad y eficiencia.
P: ¿Cuánto oro puede extraerse de un dispositivo medio?
–La cantidad de oro varía en función del tipo y el tamaño del dispositivo. Por ejemplo, un smartphone típico puede contener alrededor de 0,03-0,05 gramos de oro. Nuestro método se centra en maximizar la recuperación del oro disponible en la solución lixiviada.
P: ¿Cómo consiguen utilizar el oro recuperado como catalizador del CO2 en materiales orgánicos?
–Tras recuperar el oro, éste se incorpora a nuestra estructura de COF, formando un material compuesto. Este material sirve de catalizador para la activación y transformación del CO2 mediante mecanismos bien establecidos, aprovechando las propiedades electrónicas únicas del oro para impulsar la reacción.
P: ¿Qué tipo de materiales orgánicos pueden obtenerse y para qué podrían utilizarse?
–La reacción produce ácidos carboxílicos, que son productos intermedios versátiles utilizados en polímeros, productos farmacéuticos y química fina. Estos materiales contribuyen a procesos químicos sostenibles al utilizar CO2 como materia prima.
