17 กรกฎาคม 2569 สกัด ‘ทองคำ’ จาก ‘ขยะอิเล็กทรอนิกส์’ ด้วย ‘แม่เหล็กโมเลกุล’ ไม่ต้องใช้ความร้อน-สารพิษ

ในปัจจุบัน “ขยะอิเล็กทรอนิกส์” (E-waste) เป็นหนึ่งขยะอันตรายที่เติบโตเร็วที่สุดในโลก โดยมีการคาดการณ์ว่าปริมาณขยะเหล่านี้จะพุ่งสูงถึง 93.5 ล้านตันภายในปี 2030 แต่กลับมีเพียงประมาณ 20% เท่านั้นที่ถูกนำไปรีไซเคิลด้วยวิธีการที่เหมาะสมต่อสิ่งแวดล้อม ส่วนที่เหลือมักจบลงที่หลุมฝังกลบหรือถูกจัดการอย่างไม่ถูกต้อง ซึ่งทำให้สารเคมีรั่วไหลเข้าสู่สิ่งแวดล้อม

ขยะอิเล็กทรอนิกส์แหล่งแร่ในเมือง ขยะอิเล็กทรอนิกส์ ความเข้มข้นของโลหะมีค่าสูงกว่าแร่ที่ขุดจากเหมืองธรรมชาติหลายเท่าตัว และสามารถสกัดแร่โลหะมีค่าเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ได้ โดยเฉพาะ “แผ่นวงจรพิมพ์” สมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์มีทองคำผสมอยู่มากกว่าแร่ทองคำทั่วไปถึง 100 เท่า คาดว่าขยะอิเล็กทรอนิกส์หนึ่งตันอาจมีทองคำสูงถึง 300-400 กรัม ซึ่งคิดเป็นมูลค่าสูงกว่า 46,000 ดอลลาร์ อีกทั้งยังมีทองแดงมูลค่าประมาณ 2,000 ดอลลาร์ ด้วยมูลค่าสูงเช่นนี้ ทำให้นักวิจัยทั่วโลกต่างพัฒนาเทคโนโลยีการสกัดเอาแร่โลหะที่ซ่อนอยู่ในขยะอิเล็กทรอนิกส์ ออกมาใช้งานให้ได้มากที่สุด แต่กระบวนการถลุงด้วยความร้อนสูง (Pyrometallurgical..Smelting) ซึ่งเป็นวิธีการสกัดที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 1,200 องศาเซลเซียส ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานมหาศาล นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดก๊าซพิษและมลพิษทางอากาศที่เป็นอันตรายต่อทั้งมนุษย์และระบบนิเวศ เพื่อตอบโจทย์ความยั่งยืน มหาวิทยาลัยเอดินบะระ จึงได้พัฒนาเทคโนโลยีที่สะอาดกว่าเดิม โดยได้รับการสนับสนุนด้านการพาณิชย์จาก Edinburgh..Innovations นวัตกรรมนี้มุ่งเน้นการใช้เคมีระดับโมเลกุลเพื่อแยกโลหะมีค่าออกมาอย่างจำเพาะเจาะจง

ศ.เจสัน เลิฟ ผู้นำทีมนักวิจัยกล่าวว่า “ขยะอิเล็กทรอนิกส์คือสายแร่ในเมืองเกรดสูง เป้าหมายของเราคือการออกแบบเคมีที่กู้คืนโลหะเหล่านั้นได้อย่างปลอดภัย โดยไม่มีต้นทุนด้านพลังงานและสิ่งแวดล้อมจากการถลุง” นวัตกรรมพลังแม่เหล็กโมเลกุล เทคโนโลยีที่ทีมนักวิจัยมหาวิทยาลัยเอดินบะระคิดค้นมีชื่อว่า “การสกัดทองและทองแดงด้วยไดเอไมด์” หรือ GCDE (Gold Copper Diamide Extraction) โดยใช้หลักการ “โลหวิทยาสารละลาย”  (Hydrometallurgy) ที่อุณหภูมิต่ำ ซึ่งมีความปลอดภัยและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า ด้วยการใช้ โมเลกุลสารอินทรีย์ขนาดเล็กที่สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ เพื่อดึงโลหะออกมาตามลำดับขั้นภายใต้สภาวะที่ไม่รุนแรง โดยไม่จำเป็นต้องใช้สารพิษร้ายแรง เช่น ไซยาไนด์ หรือปรอท เหมือนกระบวนการสกัดแบบเดิม ในขั้นตอนแรก จะใช้สารประกอบไดเอไมด์ ทำหน้าที่เป็น “แม่เหล็กโมเลกุล” ที่มีความสามารถในการเลือกจับกับไอออนของทองคำได้อย่างแม่นยำ สารนี้จะทำให้ทองคำตกตะกอนออกมาเป็นของแข็งสีเหลืองจากสารละลายกรด
โดยไม่รบกวนโลหะชนิดอื่น เช่น เหล็ก หรือนิเกิล เมื่อแยกทองคำออกไปแล้ว ขั้นตอนต่อมา จะใช้สาร 2,3-PDCA สารประกอบอินทรีย์ประเภทเฮเทอโรไซคลิก เพื่อสกัดทองแดงที่มีความบริสุทธิ์สูงออกมาจากสารละลายที่เหลืออยู่

การทำงานแบบแบ่งลำดับขั้นนี้ ช่วยลดการปนเปื้อนข้ามของโลหะ และทำให้ได้วัตถุดิบคุณภาพสูงพร้อมสำหรับการนำกลับไปผลิตใหม่ อีกทั้งยังช่วยนำสารเคมีกลับมาใช้ใหม่ได้ง่าย โดยที่ใช้ไม่ต้องใช้ต้นทุนสูงเหมือนวิธีเดิม ขณะเดียวกัน วิธีนี้ยังช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้มาก เมื่อเทียบกับการใช้เตาเผาอุณหภูมิสูงในโรงถลุงแร่

ที่มา : กรุงเทพธุรกิจ (https://www.bangkokbiznews.com/sustainability/1243133)