Ученые используют отработанные пивные дрожжи для извлечения металлов из отходов

Ученые разработали метод селективного извлечения металлов из отходов с помощью отработанных пивных дрожжей — побочного продукта пивоварения. Этот подход предлагает дешевую и экологичную альтернативу существующим методам переработки электронных отходов.

Проблема переработки электронных отходов

Электронные отходы сложно перерабатывать из-за их неоднородности. После растворения металлов ключевой задачей остается их селективное извлечение. По сравнению с химическим осаждением, которое производит загрязненный шлак, биосорбция с использованием отработанных дрожжей — более дешевый и экологичный подход.

Метод на основе дрожжей

Ученые использовали 20 литров отработанных пивных дрожжей, отделили биомассу от остатков пивоварения и высушили ее. Ионы металлов прилипают к поверхности дрожжей за счет электростатических взаимодействий — процесс, называемый адсорбцией. Изменение pH раствора позволяет регулировать эти взаимодействия и адсорбировать различные ионы металлов.

Исследователи протестировали биомассу дрожжей на растворах, содержащих экономически важные металлы: цинк, алюминий, медь и никель. Тестирование проводилось при различных значениях pH и температуры, а также на реальном полиметаллическом потоке отходов.

Результаты и эффективность

Ученые продемонстрировали высокие показатели извлечения металлов:

• Из тестовых растворов: >50% алюминия, >40% меди и >70% цинка.
• Из полиметаллического потока отходов: >50% меди и >90% цинка.

Изменение температуры мало влияло на эффективность, кроме цинка, где оно повысило степень извлечения на 7,6%. Регулировка pH также имела ограниченный эффект, за исключением алюминия, где эффективность выросла на 16%.

Возможность повторного использования

Металлы можно удалить с поверхности дрожжей кислотной обработкой для последующей переработки. Сами дрожжи также можно использовать повторно: ученые успешно применили их пять раз для извлечения разных металлов без значительной потери эффективности.

Перспективы и ограничения

Хотя процесс многоразового использования дешевой и безопасной биомассы дрожжей является экономически целесообразным, ученые отмечают, что для промышленного внедрения необходимы более масштабные исследования в реальных условиях. Оптимизированный для четырех указанных металлов процесс может потребовать адаптации для других смешанных растворов, где важную роль будут играть мешающие ионы металлов.