Đường chỉ vàng mỏng manh đằng sau mỗi cú chạm, lướt và nhấp trên các thiết bị điện tử hiếm khi xuất hiện trong các cuộc trò chuyện hàng ngày, thế nhưng kim loại này đang giúp duy trì hoạt động cuộc sống số, nhưng cuối cùng lại kết thúc tại những bãi chôn rác điện tử độc hại.

Mới đây, một nhóm nhà khoa học Thụy Sĩ đã công bố một công nghệ đột phá có thể biến rác thải điện tử độc hại này thành vàng có độ tinh khiết lên tới 22 cara, và điều đặc biệt là họ làm được điều đó nhờ… phế phẩm từ ngành sản xuất phô mai.

Với sự phát triển bùng nổ của công nghệ, hàng triệu thiết bị điện tử bị thải loại mỗi năm, góp phần tạo nên dòng chất thải tăng nhanh nhất hành tinh. Theo ước tính của Liên hợp quốc, lượng rác thải điện tử ước tính lên tới 63 triệu tấn trong năm 2024. Trong đó, chỉ một phần nhỏ lượng rác thải được tái chế đúng cách, phần còn lại thường kết thúc tại các bãi chôn lấp hoặc xưởng thủ công làm rò rỉ kim loại nặng vào môi trường và gây hại cho hệ sinh thái.

Trước thực trạng đó, nhóm nghiên cứu thuộc Đại học ETH Zurich đã phát triển một quy trình mới sử dụng các sợi protein từ váng sữa - sản phẩm phụ của quá trình làm phô mai - để thu hồi vàng từ thiết bị điện tử cũ. Nhóm nghiên cứu phát hiện các sợi protein này có thể tạo thành một loại vật liệu giống bọt biển siêu nhẹ, gọi là aerogel, có khả năng chọn lọc vàng vượt trội so với các vật liệu tái chế thông thường.

Trong thí nghiệm, chỉ với một miếng aerogel nhỏ bằng móng tay, nhóm nghiên cứu đã có thể thu hồi gần như toàn bộ lượng vàng từ dung dịch hòa tan mạch điện. Kết quả phân tích cho thấy lượng vàng thu được có độ tinh khiết 91%, tương đương vàng 22 cara, ngay trong lần thử đầu tiên, mà không cần dùng đến hóa chất độc hại như cyanide hay axit mạnh.

Không chỉ an toàn và hiệu quả, quy trình này còn tiết kiệm chi phí. Ước tính, tổng chi phí nguyên liệu và năng lượng thấp hơn khoảng 50 lần so với giá trị thị trường của lượng vàng thu được. Đây được xem là một tín hiệu tích cực cho khả năng ứng dụng thương mại, đặc biệt tại các nhà máy quy mô nhỏ trong cộng đồng địa phương, nơi có thể tận dụng nguồn phế liệu tại chỗ mà không cần vận chuyển xa.

Đáng chú ý, tiềm năng của công nghệ này không chỉ giới hạn ở vàng. Bằng cách điều chỉnh độ pH hoặc thay đổi cấu trúc protein, nhóm nghiên cứu tin rằng bọt biển protein cũng có thể thu hồi các kim loại quý khác như đồng, coban, palladium vốn rất cần thiết trong sản xuất pin và linh kiện điện tử.

Không chỉ rác thải điện tử, công nghệ này cũng có thể áp dụng cho nước rửa công nghiệp từ quá trình sản xuất vi mạch và các cửa hàng mạ vàng, nơi có chứa nguồn kim loại vi lượng đáng kể.

"Điều tôi thích nhất là chúng tôi đang sử dụng sản phẩm phụ của ngành công nghiệp thực phẩm để thu được vàng từ rác thải điện tử", giáo sư Mezzenga nói. "Bạn không thể bền vững hơn thế nữa!".

Nếu được triển khai rộng rãi, mô hình này có thể mở ra hướng đi mới cho ngành tái chế giúp tiết kiệm tài nguyên, giảm ô nhiễm và thậm chí tạo ra lợi nhuận. Một tương lai mà nhà máy xử lý rác điện tử có thể nằm ngay cạnh xưởng chế biến thực phẩm, lặng lẽ biến những gì từng được xem là rác trở lại phục vụ cuộc sống số một cách bền vững.