Velkým problémem likvidace jaderného a elektronického odpadu je to, že se při tomto procesu plýtvají drahé kovy, jako je zlato a kovy skupiny platiny, které jsou klíčovými kovy v počítačových čipech. Univerzita v Nagoji ve spolupráci s Tokijským technologickým institutem zjistila, že řešení tohoto naléhavého ekologického a technologického problému může spočívat v pigmentu zvaném pruská modř. Pomocí jejich techniky by bylo možné získat zlato z elektronického odpadu, jako jsou chytré telefony, v množství 10–80krát větším, než lze získat z přírodních rud.
Ve světě umění se pruská modř původně používala jako barvivo v barvě a inkoustu a pro její tmavě modrou barvu ji používali malíři jako Picasso, Van Gogh a Hokusai. Ve světě chemie má však tento pigment ještě jednu zajímavou vlastnost. Jeho prostory o velikosti nanometrů (nazývané nanoprostory) mají mřížku ve tvaru džungle, která podle předchozích experimentů mohla přijímat kovy platinové skupiny. Nebylo však jasné, jak příjem těchto vícemocných kovů funguje.
Ve studii publikované v Scientific Reports tým složený z profesora Jun Onoe a Shinty Watanabe z Graduate School of Engineering, Nagoya University, ve spolupráci s Kenji Takeshitou z Tokijského technologického institutu použil rentgenové záření a ultrafialovou spektroskopii, aby se o procesu dozvěděl více. "Překvapilo mě, když jsem zjistil, že pruská modř pohlcuje drahé kovy platinové skupiny substitucí ionty železa v konstrukci, přičemž zachovává strukturu pralesní tělocvičny." Onoe vysvětluje. Tento mechanismus umožňuje pruské modři absorbovat více zlata a kovů skupiny platiny než konvenční absorbenty na biologické bázi.
Dalším přínosem studie bylo, že ukázala způsob, jak vyřešit jeden z hlavních problémů likvidace jaderného odpadu. V současné době je vyhořelé jaderné palivo vyrobené z elektráren odváženo do přepracovatelského závodu, kde se radioaktivní kapalné odpady převádějí do sklovitého stavu pro geologické ukládání. Při tomto procesu se zbytky kovů platinové skupiny často usazují na povrchu bočních stěn taviče, čímž dochází k nerovnoměrnému rozložení tepla. Tato nerovnováha ovlivňuje kvalitu a stabilitu vitrifikovaných předmětů a zvyšuje náklady, protože tavič musí být před opětovným použitím propláchnut.
„Naše zjištění ukazují, že pruská modř nebo její analogy jsou kandidátem na zlepšení recyklace drahých kovů z jaderného a elektronického odpadu,“ říká Onoe. "Zejména ve srovnání s konvenčně používanými adsorbenty na biologické bázi/aktivním uhlím."
Ztráta cenných kovů při likvidaci odpadu je vážným problémem, zejména v současné situaci stále omezenějších přírodních zdrojů. Pruská modř nebo její obdoba tím, že zefektivní recyklaci kovů, slibuje, že bude recyklace šetrnější k životnímu prostředí a ekonomice.
Tato práce byla finančně podpořena částečně „Programem výzkumu a vývoje pro pokročilé jaderné energetické systémy“ od MEXT (Ministerstvo školství, kultury, sportu, vědy a technologie) a částečně Chubu Electric Power Co. Ltd.
- Tuto tiskovou zprávu poskytla Nagoya University
