Исследователи разработали молекулу, которая использует электричество для извлечения металлов, что может значительно сократить использование химических реагентов при переработке электронных отходов. Эта молекула сочетает в себе три функции: избирательное связывание ионов металлов, постоянный электрический заряд и растворимость в органической жидкости, используемой при экстракции. Встроенный заряд позволяет управлять молекулой с помощью электрического сигнала, заменяя традиционные химические реагенты, необходимые для захвата и высвобождения металлов. В ходе демонстрации учёные успешно извлекли золото из растворов электронных отходов.
Работа основана на предыдущей разработке той же группы — системе непрерывной электрохимической жидкостной экстракции 2024 года, которая уже заменяла многие кислоты и основания, но всё ещё требовала дополнительных реагентов. Новая молекула устраняет этот последний шаг. Постоянный заряд молекулы действует как электролит, позволяя жидкости проводить ток и осуществлять окислительно-восстановительные реакции без химикатов. Молекула активируется электричеством, связывает целевой металл, перемещает его в органическую фазу, а затем изменением электрического состояния высвобождает, замыкая цикл.
Подход сокращает потребление химикатов на один-два порядка, упрощая процесс и уменьшая отходы. Хотя демонстрация проводилась с золотом, конструкция молекулы может быть адаптирована для других ценных металлов, включая платиновую группу из отработанных автокатализаторов и критические элементы из хвостов рудников. При этом электрохимическая платформа остаётся неизменной, а химия экстрагента настраивается под конкретный металл. Исследователи продолжают работать над новыми молекулами, изучают масштабирование процесса и используют моделирование и ИИ для ускорения поиска.
Кто победит? Электронный мусор, или мы?