Avusturyalı araştırmacılar, atık birikintilerden metalleri seçici olarak yakalamak için, yiyecek ürünü Marmite’te de kullanılan bira mayası kullanarak bir yöntem bulmuşlardır.
Frontiers in Bioengineering and Biotechnology dergisinde yayımlanan bir makalede, bilim insanları elektronik atıkların farklı metallerini birbirinden ayırmak zor olduğu için geri dönüşümünün zor olduğunu kabul etmektedir.
Makalenin baş yazarı olan Viyana Doğal Kaynaklar ve Yaşam Bilimleri Üniversitesi’nden Klemens Kremser medya açıklamasında. “Metallerin çözeltiye alınması bir ilk adımdır, ancak metallerin seçici olarak geri kazanılması hala bir zorluktur. Kimyasal çöktürme gibi süreçlere kıyasla, harcanmış bira mayası kullanarak biyosorpsiyon, ucuz ve çevre dostu bir yaklaşım sunar,” diyor.
Elektronik atıkların farklı bileşen metallerini ayırmak için zaten birkaç seçenek bulunmaktadır, bunlar arasında diğer biyosorbanlar – kirliliği emmek için kullanılan biyolojik materyaller – bulunmaktadır. Ancak hepsinin önemli dezavantajları vardır. Örneğin, kimyasal çöktürme kontamine çamur üretirken, bioşar, atık suyla ayrılmak zordur – bu da kömüre benzer bir biyosorban maddesidir.
Bu nedenle bilim insanları bira mayasına döndü.
20 litre harcanmış bira mayası temin ettiler, biomassayı kalan mayalanmış artıklardan ayırdılar ve biomassayı kuruttular. Bira mayası yüzeyindeki elektrostatik etkileşimler, metal iyonlarının o yüzeye yapışmasını sağlar – bu sürece adsorpsiyon denir. Bu çözeltinin pH’ını değiştirmek, etkileşimleri değiştirir ve çözeltinin içeriğine ve belirli pH’ya bağlı olarak mayanın daha fazla veya farklı metal iyonlarını adsorbe etmesine izin verebilir.
Araştırmacılar daha sonra maya biomassını, ekonomik olarak önemli metaller olan çinko, alüminyum, bakır ve nikel karşısında test etmeye karar verdiler. Her metal çözeltisini farklı pH’larda ve sıcaklıklarda test ettiler, etkileşimlerin gücünü artırmanın ve daha fazla metal geri kazanmanın mümkün olup olmadığını ölçmek için. Ayrıca, mayayı gerçek bir polimetallik atık akımına karşı da test ettiler.
Avusturya’daki bir metalurji araştırma merkezinin doktora öğrencisi ve makalenin baş yazarı Anna Sieber. “Metal geri kazanımı için atık biomass kullanmak tamamen yeni bir süreç değildir, ancak biyosorpsiyon süreçlerinin seçiciliği, polimetallik atık akımlarından verimli metal geri kazanımı için anahtar bir faktördür,” dedi.
“Çevre dostu ve ucuz bir biomass kullanarak karmaşık bir metal çözeltisinden yüksek metal geri kazanma oranları gösterdik. Maya biomassı güvenli bir organizma olarak kabul edilir ve gösterilen biomassın yeniden kullanılabilirliği, ekonomik olarak uygulanabilir bir yaklaşım yapar.”
Yüksek geri kazanım oranları Grup, test metal çözeltilerinden alüminyumunun %50’den fazlasını, bakırın %40’tan fazlasını ve çinkonun %70’ten fazlasını geri kazanmayı başardı. Test ettikleri maya üzerindeki polimetallik atık akımından bakırın %50’sinden fazlası ve çinkonun %90’ından fazlası geri alındı.
Sıcaklığın etkinliği üzerinde küçük bir etkisi vardı, çinko hariç, burada geri kazanma oranını %7,6 artırdı. Benzer şekilde, pH’ı ayarlamak, alüminyum hariç, çoğu metal çözeltisi üzerinde sınırlı bir etkiye sahipti ve burada geri kazanma verimini %16 artırdı.
“Metaller maya yüzeyinden asit işlemiyle uzaklaştırılabilir ve böylece geri dönüştürülebilir,” dedi Sieber. “Bu geri kazanılan metaller için potansiyel uygulamaları araştırmak ilginç olacaktır.”
Maya kendisi de metal geri kazanma yeteneğini ağır bir şekilde etkilemeden geri dönüştürülebilir: bilim insanları farklı metalleri geri kazanmak için beş kez kullanabildiler.
Ancak ekip, bu yeni sürecin endüstriyel ölçekte uygulanmadan önce gerçek yaşam koşullarında çok daha büyük çalışmalarla test edilmesi gerektiğini uyarır.
Kremser, “Bu çalışmadaki metal uzaklaştırma süreci dört metal için optimize edilmiştir,” diye belirtti. “Potansiyel olarak karışık metal çözeltilerine bu yaklaşımı uygularken, müdahaleci metal iyonlarının konsantrasyonu başlangıç çözeltilerimizde çok düşüktü, ancak bu, önemli bir faktör olacaktır.”
Kaynak:https://www.mining.com/brewers-yeast-helps-recover-metals-from-e-waste/
