Ученые используют дрожжи для очистки отходов от металлов

В нашем мире, где вопросы утилизации электронных устройств становятся всё более актуальными, ученые нашли инновационный метод рециркуляции ценных ресурсов. Новое исследование ученых из Университета природных ресурсов и наук о жизни в Вене представляет собой прорыв в области переработки электронных отходов, которая славится своей сложностью из-за трудности разделения различных металлов.

Исследователи нашли способ селективного извлечения металлов из отходов с использованием отработанных пивных дрожжей — того самого продукта, который идет на производство Мармита. Более того, дрожжи могут быть повторно использованы, что делает процесс еще более экологически безопасным.

Получение металлов в растворе - это первый шаг, но селективное восстановление металлов остается нерешенной задачей. По сравнению с процессами, такими как химическое осаждение, биосорбция с использованием отработанных пивных дрожжей представляет собой дешевый и экологически чистый подход.

Пивные дрожжи, являясь обычным побочным продуктом пивоварения, дешевы и широко доступны. Исследователи получили 20 литров отработанных пивных дрожжей, отделили биомассу от остатков производства и высушили ее. Электростатические взаимодействия на поверхности дрожжей позволяют ионам металлов прикрепляться к этой поверхности — процесс, называемый адсорбцией.

Изменение pH раствора меняет эти взаимодействия, что может позволить дрожжам адсорбировать больше или разные ионы металлов в зависимости от содержания раствора и конкретного pH. Исследователи решили проверить биомассу дрожжей на цинке, алюминии, меди и никеле — экономически значимых металлах. Они тестировали каждый металлический раствор при различных значениях pH и температурах, чтобы оценить возможность увеличения силы взаимодействия и восстановления большего количества металла.

Также исследователи проверили дрожжи на реальном полиметаллическом потоке отходов. Использование отходов биомассы для восстановления металлов - не совсем новый процесс, но селективность биосорбционных процессов является ключевым фактором для эффективного восстановления металлов из полиметаллических потоков отходов.

Исследователи смогли восстановить более 50% алюминия, более 40% меди и более 70% цинка из тестовых металлических растворов. Более 50% меди и более 90% цинка были извлечены из полиметаллического потока отходов, на котором тестировали дрожжи. Изменение температуры имело относительно небольшое влияние на эффективность, за исключением цинка, где оно увеличило показатель восстановления на 7,6%.

Аналогично, корректировка pH оказала ограниченное влияние на большинство металлических растворов, за исключением алюминия, где она улучшила эффективность восстановления на 16%. Сама дрожжевая биомасса также может быть переработана без значительного влияния на ее способность к восстановлению металлов: ученые смогли использовать ее пять раз для восстановления различных металлов. Однако ученые предостерегают, что процесс восстановления металлов требует тестирования в реальных условиях и в гораздо больших масштабах, прежде чем его можно будет внедрить на промышленном уровне.