Lixo eletrônico “vira” ouro graças às proteínas do queijo

Na idade Média, transformar materiais em ouro foi um dos sonhos impossíveis dos alquimistas.

Hoje, graças à pesquisa revolucionária do Professor Raffaele Mezzanga, do Departamento de Ciências e Tecnologias da Saúde da Universidade Politécnica de Zurique, esse sonho parece muito mais próximo.

Obviamente os investigadores não transformaram outro elemento químico em ouro, como pretendiam fazer os antigos alquimistas: no centro do estudo, recentemente publicado na revista internacional "Advanced Materials", o recuperação de ouro de lixo eletrônico, ou lixo eletrônico.

Pesquisadores da ETH desenvolveram um método extremamente econômico e sustentável extrair o metal precioso de placas-mãe de computadores antigos, usando filamentos de proteínas obtidos de soro de leite, um subproduto da indústria da cesária.

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Lixo eletrônico: um tesouro que não deve ser subestimado

o lixo eletrônico são os resíduos sólidos que mais crescem a nível mundial: em 2023, segundo estimativas da ONU, produzimos aproximadamente 8 quilos cada, num total de mais de 60 milhões de toneladas: pesa mais que a Grande Muralha da China.

Desta enorme montanha de lixo eletrônico, menos de 20 por cento é coletados adequadamente e reciclados.

O lixo eletrônico, no entanto, permanece dentro deles metais muito preciosos que são fundamentais para o desenvolvimento de novas tecnologias em diferentes campos de aplicação, da eletrónica à aeroespacial. Entre esses metais, oouro é sem dúvida o mais valioso, e não apenas pelo seu valor comercial.

Como lemos no estudo publicado recentemente em “Materiais avançados", o ouro está no centro do desenvolvimento da sociedade humana há milênios: não é apenas um metal precioso inerte, mas um elemento que “Possui excelentes características de condutividade, ductilidade, refletividade, biocompatibilidade e estabilidade”, o que o torna um componente fundamental do desenvolvimento tecnológico atual.

Isso acontece na eletrônica, na catálise, naindústria aeroespacial e nanotecnologia, em medicina e biotecnologia.

O ouro está cada vez mais em demanda para estas aplicações e, por se tratar de um recurso não renovável, é mais necessário do que nunca identificar uma estratégia que nos permita recuperar o metal precioso dos resíduos, começando com lixo eletrônico e águas residuais industriais.

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Uma pepita de ouro de 22 quilates tirada de computadores antigos

Dada a crescente procura de ouro para aplicações tecnológicas, já foram desenvolvidos métodos que permitem extraí-lo do lixo eletrônico, mas estes são sistemas ineficientes, que requerem enormes recursos e que muitas vezes envolvem o uso de produtos químicos altamente tóxicos.

O desenvolvido por pesquisadores da Politécnico de Zurique, liderado pelo professor Raffaele Mezzanga, do Departamento de Ciências e Tecnologias da Saúde, é um método completamente diferente, que utiliza uma esponja de agregados de proteínas filamentosas obtidos de soro de leite.

Um sistema duplamente sustentável, que valoriza os resíduos e produtos secundários da indústria alimentícia e permite-nos recuperar um material muito precioso e não renovável de uma forma muito mais económica e segura.

Os pesquisadores conseguiram um feito impensável: a partir de 20 placas-mãe de computador antigas, eles obtiveram uma pepita de ouro de 22 quilates pesando 450 miligramas explorando um esponja de fibrilas proteicas derivado do soro de leite (subproduto da indústria de laticínios (que coincide com a parte líquida do leite que se separa da coalhada durante a fabricação do queijo).

A equipe do professor, que está entre os 0,1 por cento dos cientistas mais citados do mundo ("Clarivate 2023 Highly Cited Research"), descobriu que os agregados proteicos filamentosos obtidos do soro de leite são extremamente eficaz na recuperação de ouro de lixo eletrônico.

Além disso, este novo método é altamente sustentável e definitivamente promissor do ponto de vista ponto de vista economico: como demonstram os cálculos do professor de Zurique, os custos de fornecimento das matérias-primas, somados aos custos energéticos de todo o processo, são 50 vezes menos ao valor do ouro recuperável.

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Do lixo eletrônico ao ouro puro: perspectivas futuras promissoras

Para fazer a esponja de fibrila, Mohammad Peydayesh e os outros cientistas da equipe de Raffaele Mezzenga desnaturaram o proteína de soro graças a um tratamento à base de ácido, para que se agreguem em nanofibrilas proteicas em forma de gel. Em seguida, secaram o gel, criando a esponja que foi usada para extrair o ouro do lixo eletrônico.

Metais recuperados de 20 placas-mãe computadores antigos foram dissolvidos em um banho ácido que ionizou os metais.

Os cientistas então inseriram a esponja de fibra proteica na solução de íons metálicos e os íons de ouro aderiram aos filamentos proteicos.

Finalmente aqueceram a esponja, a fim de reduzir os íons de ouro a flocos, recuperá-los e derretê-los até formar uma pepita de ouro.

O resultado final do experimento é uma pepita pesando aproximadamente 450 miligramas composto para o 91 por cento do ouro (em ouro 22 quilates as peças são 91,6 por cento).

Agora os cientistas querem desenvolver ainda mais esta tecnologia: ela poderia ser usada para extrair o metal precioso de outras fontes, como resíduos industriais produção de microchips ou processos de folheamento de ouro.

Outro aspecto interessante a investigar diz respeito à possibilidade de produção de esponjas de fibrilas proteicas a partir de outros subprodutos ricos em proteínas ou de outros resíduos da indústria alimentar.

"O que mais gosto é que estamos usando um subproduto da indústria alimentícia para produzir ouro a partir do lixo eletrônico.“, explicou Raffaele Mezzenga.

Este método, observa o Professor, transforma dois resíduos em ouro: “Você não pode ser mais sustentável do que isso!".

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