Altın veya nadir toprak metaller gibi malzemelerin %50’den fazlasının çöplüklere gittiği tahmin ediliyor. Bu durum, metalleri çıkarmak ve saflaştırmak için kullanılan yaygın yöntemlerin zor ve pahalı olmasından kaynaklanıyor.
Dönüşümde kullanılan teknikler, çevre üzerinde olumsuz etkiye sahip olan aşındırıcı kimyasallar içermekle birlikte 980 Santigrat derece gibi aşırı yüksek sıcaklıklar kullanılarak gerçekleştirilir.
Mart ayında Materials Horizons dergisinde yayımlanan bir makalede, Malzeme Bilimcisi Martin Thuo ve Iowa Eyalet Üniversitesindeki iş birlikçileri, geri dönüştürülmüş elektroniklerden değerli metalleri çıkarmak için yeni bir yöntem geliştirdiler. Yöntem sadece 260-370 derece Santigrat gibi nispeten düşük sıcaklıklar gerektiren bir yöntemi içeriyor.
Thuo, “Laboratuvarım, en büyük avantajımız basitlik ve kullanım kolaylığına vurgu yaparak tutumlu inovasyonlar üzerinde çalışıyor ve bu yöntem, karışık metal atıklarından metalleri geri kazanmak için geliştirdiğimiz bir dizi yöntemden biri.” dedi
Yöntem, atık metallerin göreceli reaktivitesini kullanıyor. Bir metal ne kadar reaktif olursa, havaya maruz kaldığında o kadar hızlı oksitlenir, bir oksit oluşturmak için oksijenle bağlanır. Oksidasyon, en reaktif bileşenin atomlarının önce oksijene bağlanacağı yüzeyde başlar. Sonunda daha fazla oksidasyonu engelleyen koruyucu bir oksitlenmiş metal tabakası oluşacaktır. Bu nedenle Thuo ve meslektaşları, numunedeki farklı metal iyonlarının yayılmasını teşvik etmek için ortamdaki hava miktarı ile ortamın sıcaklığı arasındaki dengeyi kullanıyor. En reaktif olanlar yüzeye ulaştığında oksitlenir ve orada kalır. Oksitler daha sonra çok daha büyük yoğunlukları nedeniyle atık numunenin geri kalanından fiziksel olarak ayrılabilir.
Thuo, “Sıcaklığı artırırsanız, difüzyonu da artırırsınız” diyerek malzemelerin statik olmadığını ve iyonları her zaman sıcaklıkla orantılı bir miktarda dağıtacağını vurguladı.
Bu yeni yöntemin gücü, farklı metallerin bir numuneden tek tek çıkarılmasına olanak tanıyan yapısından kaynaklanıyor. Hava ve sıcaklık dengesi, atıktaki hangi bileşenin en hızlı tepki verdiğini kontrol eder. En reaktif bileşen tamamen oksitlendikten sonra numunenin geri kalanından ayrılır ve işlem bir sonraki reaktif bileşenle devam eder. En az reaktif metaller sonda kalanlardır.
Sürecin uygulanabilirliği ayrıca her bir bileşenin miktarını belirlemek ve sıcaklık değişikliklerini buna göre tasarlamak için önce atığın “profilinin çıkarılması” gerektiği anlamına gelir. Thuo ve ekibi teknolojiyi ticarileştirmeye başlarken, çevre dostu olup olmadığını ve maliyetini belirlemenin bir öncelik olacağını söyledi.
Derleyen: Yavuz Akyol
