Các nhà khoa học Trung Quốc mới đây đã công bố một phương pháp mới cho phép thu hồi hơn 98% vàng từ điện thoại di động và thiết bị điện tử cũ chỉ trong vòng 20 phút, với chi phí thấp và thân thiện hơn với môi trường.

Nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Viện Chuyển hóa Năng lượng Quảng Châu (Học viện Khoa học Trung Quốc) phối hợp với Đại học Công nghệ Hoa Nam thực hiện. Theo nhóm tác giả, kỹ thuật mới có chi phí chỉ bằng khoảng 1/3 so với giá thị trường hiện nay cho việc thu hồi vàng, trở thành một trong những phương pháp hiệu quả về chi phí nhất từng được ghi nhận.

Thử nghiệm cho thấy, quy trình này đạt hiệu suất lọc vàng hơn 98,2% từ các đơn vị xử lý trung tâm (CPU) trong điện thoại di động thải bỏ và từ bảng mạch in (PCB) của các thiết bị gia dụng, ngay ở điều kiện nhiệt độ phòng.

Giải pháp cho bài toán rác thải điện tử

Rác thải điện tử hiện là một trong những dòng rác thải rắn tăng nhanh nhất trên thế giới. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), mỗi năm lượng rác thải điện tử toàn cầu tăng thêm khoảng 2,6 triệu tấn và dự kiến sẽ đạt 82 triệu tấn vào năm 2030. Các thiết bị như máy tính, đồ gia dụng, điện thoại di động hay thiết bị y tế tuy chỉ chứa một lượng nhỏ kim loại quý, nhưng giá trị kinh tế của vàng và palladium (Pd) trong những thiết bị này là rất đáng kể.

Tuy nhiên, các phương pháp tái chế truyền thống thường sử dụng hóa chất độc hại như xyanua, tiềm ẩn nhiều rủi ro đối với môi trường và sức khỏe con người. Nhằm khắc phục hạn chế này, nhóm nghiên cứu Trung Quốc đã phát triển một quy trình dựa trên cơ chế “lọc tự xúc tác”, không cần đến các chất phản ứng ăn mòn hay chất xúc tác bên ngoài.

Thay vào đó, quy trình sử dụng một dung dịch nước đơn giản gồm kali peroxymonosunfat (PMS) và kali clorua (KCl). Khi dung dịch tiếp xúc với bề mặt vàng hoặc palladium, chính các kim loại này đóng vai trò như chất xúc tác, kích hoạt PMS và các ion clorua để tạo ra các chất oxy hóa có hoạt tính cao, như oxy đơn phân tử và axit hypochlorous. Những chất này phá vỡ cấu trúc kim loại, cho phép các ion clorua liên kết và hòa tan chúng vào dung dịch, từ đó dễ dàng thu hồi.

Hiệu quả kinh tế và môi trường vượt trội

Theo nhóm nghiên cứu, phương pháp mới không chỉ đạt tỷ lệ thu hồi vàng trên 98,2% mà còn thu hồi được 93,4% palladium. Với khoảng 10 kg bảng mạch hỏng bị thải bỏ, quy trình có thể thu được khoảng 1,4 gram vàng, với tổng chi phí chỉ khoảng 72 USD, tương đương khoảng 1.455 USD/ounce – thấp hơn rất nhiều so với giá vàng trên thị trường quốc tế.

Đặc biệt, với giá vàng thế giới có những biến động lớn hiện nay càng làm nổi bật tiềm năng kinh tế của việc thu hồi kim loại quý từ rác thải điện tử.

Ngoài lợi ích về chi phí, quy trình mới còn tiêu thụ ít hơn khoảng 62,5% năng lượng so với các kỹ thuật truyền thống, đồng thời giảm hơn 93% chi phí hóa chất so với phương pháp sử dụng xyanua. Lượng chất thải thứ cấp, như bùn độc hại, cũng được cắt giảm đáng kể. Sau khi lọc, các kim loại hòa tan có thể được thu hồi thông qua các bước khử và tinh chế đơn giản để tạo ra vàng có độ tinh khiết cao.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Angewandte Chemie International Edition, mở ra triển vọng mới cho việc tái chế rác thải điện tử theo hướng kinh tế tuần hoàn và bền vững hơn.

TM (theo IE)