Nhu cầu ngày càng tăng đối với các thiết bị điện tử đã dẫn đến số lượng máy tính và điện thoại bị loại bỏ ngày càng nhiều, nhưng chỉ có khoảng 17,4% lượng rác thải này được tái chế. Hầu hết các thiết bị điện tử và chip được sử dụng đều chứa các kim loại quý như vàng, cũng như các kim loại nặng độc hại như chì, thủy ngân và cadmium, có nguy cơ gây ô nhiễm đất hoặc nước ngầm.
Thông thường, việc khai thác có liên quan đến việc sử dụng chất lọc để tẩy rửa kim loại trong chip hoặc bộ xử lý đã qua sử dụng. Sau đó, vàng mới được chiết xuất và lẫn trong dung dịch được tạo ra từ quá trình trên. Song, quá trình này lại tương đối kém hiệu quả vì phức tạp và gây ô nhiễm môi trường.
Nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học từ Đại học Hạ Môn và Đại học Công nghệ Bắc Kinh có thể giúp giải quyết vấn đề. Nhóm nghiên cứu đã phát triển một loại vật liệu tổng hợp có thể chiết xuất vàng từ dung dịch lỏng được tạo ra bởi quy trình lọc nhanh hơn và hiệu quả hơn các quy trình hiện có, theo một bài báo đăng trên tạp chí Science Advances.
Vật liệu tổng hợp này bao gồm một tấm khung như bọt biển có tên BUT-33 và một chất hoá học đặc biệt là para-phenylenediamine (pPD). Phần BUT-33 có rất nhiều lỗ nhỏ để các hạt vàng không thể lọt qua, trong khi phần pPD như nam châm hút kim loại. Theo các nhà nghiên cứu, 2 phần này có thể phân loại vàng khỏi dung dịch gốc nước nhanh chóng và hiệu quả.
Các nhà nghiên cứu cho biết vật liệu này có thể được sử dụng nhiều lần mà không làm giảm hiệu quả của nó, giúp giảm chi phí vật liệu tái chế chất thải. Tuy nhiên, sau vài chu kỳ, một số nguyên tố pPD trở nên kém hiệu quả hơn do phản ứng với các ion vàng. Tuy nhiên, chúng có thể dễ dàng được tái tạo bằng cách rửa hỗn hợp bằng dung dịch Vitamin C, tạo ra phản ứng hóa học đặt lại các vị trí pPD về trạng thái ban đầu.
Để làm cho quy trình trở nên thân thiện với môi trường hơn, nhóm đã sử dụng giải pháp lọc trung tính do các nhà nghiên cứu tại Đại học Sư phạm Thiểm Tây tạo ra – một quy trình tạo ra ít axit thải hơn so với các phương pháp xử lý hóa học truyền thống.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm vật liệu này với nước sông và nước biển, nơi các ion cản trở và chất hữu cơ có thể cạnh tranh với các ion vàng và ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ của nó. Vật liệu hoạt động tốt trong mọi điều kiện, cho thấy tiềm năng chiết xuất vàng từ nước thải, nơi được cho là chứa nồng độ kim loại rất cao.