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用牛奶製成海綿 可提取電腦零件中的黃金

乳製品生產過程中的廢料,原來可以用來回收電子零件中的黃金。科學家這項新發現的環保方案可望將電子廢料循環再用的成本大大降低。

電腦電路板上可回收的黃金塊約5毫米闊。(ETH Zurich Alan Kovacevic)
電腦電路板上可回收的黃金塊約5毫米闊。(ETH Zurich Alan Kovacevic)

個人電子產品愈來愈普及,新型號推陳出新,電子廢物因而高速增長,成為世界各地面對的一大難題。電子廢物對堆填區造成沉重負荷,而且會釋出污染環境和有損生態的毒物。大部分電子廢料含有的重金屬要經過幾百年才能降解。要回收電子廢料,將當中有用的部分循環再用,牽涉複雜的程序,耗用大量能源,有能力處理的回收設施亦有限。

瑞士聯邦理工學院的科學家發明了一種新的方法,回收電腦電路板上的黃金,其成本是傳統電子廢料回收方式的1/50。負責這項研究的邁錫加(Raffaele Mezzenga)教授與他的團隊發現,在乳製品製造過程中殘餘的乳清蛋白置於酸性和高溫環境之下,會形成有幼細纖維的海綿,能夠吸附微細金屬離子。

研究人員用酸性液體沖洗20部廢棄電腦的底板,令其金屬物料分解出游離狀態的複合物,再由蛋白海綿吸引這些離子。吸滿的海綿經加熱,其中的黃金會凝結成22卡金箔,重量約 450毫克,大約價值39美元。研究人員補充,最終可以提取的黃金會稍為少一些,因為海綿吸附的金屬中,黃金佔91%,另外9%是銅,需要再用工序分離。

乳清蛋白海綿可吸引金離子。(圖片來源:Peydayesh M et al. Advanced Materials, 2024, adapted)
乳清蛋白海綿可吸引金離子。(圖片來源:Peydayesh M et al. Advanced Materials, 2024, adapted)

邁錫加教授強調,這項新技術十分環保:「我們利用乳清蛋白這種工業副產品從電子廢料中提取黃金,廢物加上廢物,得出有價值的黃金。這實在非常切合可持續發展的原則。」

由於這種方法的成本效益相當高,科學家熱切期待在市場大規模應用,並探討可否用其他食物副產品製成有微細纖維的海綿。

被棄掉的電腦和電子產品含有多種具經濟價值的金屬,如銅、金和鈷等。一般人印象中,黃金是首飾原材料或保值的金條,其實在工業上也大派用場,常用於鍍金溶液和金線的製作,全金銲線一般應用於電腦電路或電子零件,其電阻甚小。不過,近年黃金價格飆升,全金焊線漸被銅焊線替代。

黃金是十分穩定的金屬,在空氣和水裡不會氧化,不會生銹。黃金的另一特性是具有延展能力,1克黃金可以延展成為3,000米長的金箔。黃金的密度是19.3,約為水的20倍;熔點為1,064度,而鐵是1,535度,銅是1,084.5度,因此黃金相對容易加工。

黃金能夠反射可視光和非可視光,因此有保護劑的作用,可覆蓋在人造衛星的表面,或者用作宇航員出艙時佩戴的頭盔護眼鏡上的薄膜,有效防止紫外線。

許多國家都積極推動電子廢料循環再用。2022年,英國皇家鑄造所的電子交易基金(ETF)推出以太幣,其定價與電子廢料回收黃金的價值掛鈎,藉以鼓勵投資者減少購買由採礦而來的黃金。

這項突破性的發明令人想起《格林童話》裡的精靈故事,主人翁有魔法將禾稈變成黃金。
這項突破性的發明令人想起《格林童話》裡的精靈故事,主人翁有魔法將禾稈變成黃金。

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