טלפון או מחשב ישן שנשארים במגירה עשויים להכיל חומר יקר הרבה יותר מכפי שנדמה: זהב. הבעיה היא שהפקתו מתוך פסולת אלקטרונית אינה פשוטה, ובשיטות המקובלות נדרשים לעיתים חומרים כימיים חזקים. מחקר חדש של מדענים מאוניברסיטת אילינוי באורבנה-שמפיין מציג דרך אחרת, שבה חשמל ומולקולה שתוכננה במיוחד משמשים להפרדת המתכת היקרה.
מכשירים אלקטרוניים מכילים מתכות בעלות ערך שניתן להשיב לשימוש במקום להשליך אותן יחד עם הפסולת. אחת מהן היא זהב, המשמש ברכיבים שונים בזכות תכונותיו המתאימות לתעשיית האלקטרוניקה. אלא שהזהב אינו נמצא בתוך הטלפון כחתיכה שאפשר פשוט להוציא. הוא משולב בכמויות קטנות בתוך רכיבים, ולכן יש צורך להפריד אותו מחומרים ומתכות אחרות.
כאן מתחילה הבעיה: תהליכים מקובלים להפקת מתכות מפסולת אלקטרונית, מכרייה או משאריות תעשייתיות עשויים להסתמך על חומרים כימיים חזקים. השימוש בהם מייקר את העבודה, דורש אמצעי בטיחות ועלול ליצור זיהום נוסף.
החוקרים פיתחו מולקולה מיוחדת שניתן לשלוט בהתנהגותה באמצעות מטען חשמלי. כך היא יכולה לסייע בלכידת הזהב ובהפרדתו מהתערובת שבה הוא נמצא. במילים פשוטות, במקום להסתמך במידה רבה על חומרים כימיים כדי "למשוך" את הזהב מתוך הפסולת, החוקרים מנסים לגרום לחשמל לבצע חלק מרכזי בתהליך.
את המחקר הוביל פרופ' שיאו סו מהמחלקה להנדסה כימית וביו-מולקולרית באוניברסיטת אילינוי. השיטה ממשיכה מחקר קודם של המעבדה מ-2024, שבמסגרתו פותחה טכנולוגיה המכונה e-LLE. הרעיון שעומד מאחוריה הוא להשתמש בתהליך אלקטרוכימי – כלומר כזה הנשלט באמצעות חשמל – כדי להעביר ולהפריד מתכות בצורה ממוקדת.
היתרון האפשרי אינו מסתכם רק בהפחתת כמות הכימיקלים. אם יהיה ניתן להפיק זהב ומתכות יקרות אחרות באמצעות תהליך פשוט וחסכוני יותר, מיחזור של מכשירים אלקטרוניים עשוי להפוך לכדאי עבור מספר גדול יותר של מתקנים. כיום, גם כאשר מכשיר ישן מכיל חומרים בעלי ערך, ההפרדה שלהם צריכה להיות משתלמת מבחינה כלכלית. אם עלויות התהליך גבוהות מדי, עצם קיומו של זהב בפסולת אינו בהכרח הופך את הפקתו לכדאית. החוקרים מקווים ששימוש מוגבר בחשמל לצד הפחתת התלות בחומרים כימיים יוכל לשנות את המשוואה הזאת.
לשיטה עשויים להיות בעתיד שימושים רחבים יותר. מתכות יקרות נמצאות גם בתוצרים של כרייה ובפסולת מתעשיות שונות, ולכן אותו עיקרון עשוי לסייע בהפרדת חומרים בעלי ערך ממקורות נוספים. החזון הרחב הוא לפתח מערכות שיודעות לזהות וללכוד מתכת מסוימת מתוך תערובת מורכבת, תוך שימוש באלקטרוכימיה במקום להסתמך בעיקר על כמויות גדולות של חומרים מגיבים.
למרות הפוטנציאל, אין משמעות הממצאים לכך שבקרוב יהיה אפשר לחבר טלפון ישן לחשמל ולהוציא ממנו זהב. מדובר בפיתוח מדעי של שיטת הפרדה, ונדרשת עבודה נוספת כדי לבחון כיצד ניתן יהיה ליישם אותה בקנה מידה רחב ובתנאים מסחריים. אם הטכנולוגיה תמשיך להתפתח ותוכיח את עצמה, היא עשויה לסייע בהתמודדות עם שתי בעיות במקביל: כמויות גדלות של פסולת אלקטרונית והצורך להפיק מחדש מתכות יקרות שכבר נמצאות במוצרים שיצאו משימוש.
במקום שחלק מהחומרים האלה יסיימו את דרכם באשפה, המטרה היא להפוך את המכשירים הישנים למקור שממנו ניתן להשיב משאבים בעלי ערך – בדרך שעשויה לדרוש פחות כימיקלים מהשיטות המקובלות.
