22 апреля – международный День Земли. Этот день отмечают в 190 странах. В эту дату принято говорить об экологии, переработке отходов и бережном отношении к ресурсам. Но есть один ресурс, о котором вспоминают очень редко. Он находится буквально у нас под ногами – в канализации.
Золото, серебро, платина, палладий – эти металлы есть не только в ювелирных украшениях. Они используются в микроэлектронике, гальванических цехах, производстве печатных плат. В таких производствах обычно расходуется много воды. Поэтому часть этих драгоценных металлов неизбежно попадает в промышленные стоки. По оценкам специалистов, в сточных водах гальванического производства концентрация золота может достигать от пяти до пятнадцати миллиграммов на литр. Казалось бы, капля. Но пересчитайте на тысячи литров в день – получится граммы, а в масштабах крупного города, такого как Москва, килограммы драгметаллов в год. При этом вода попадает в городскую канализацию, металлы уходят в осадок – и теряются безвозвратно. Экологи называют это «рассеянным ущербом»: ценные ресурсы не только исчезают из экономики, но и загрязняют окружающую среду.
Можно ли добыть золото из сточных вод? Можно – у Москвы есть решение. В столичном АО «Гиредмет» разработали технологию, которая позволяет «вылавливать» драгоценные металлы обратно. В её основе – губка из графена.
Графен – это лист углерода толщиной в один атом. Представьте: если взять грифель простого черного карандаша и расщепить его на отдельные слои толщиной в один атом, получится графен. Он невероятно прочный, легкий и – что важно для нашей истории – при определенной обработке он может притягивать к себе различные вещества или химические элементы.
Учёные модифицировали поверхность графеновой губки: добавили кислородсодержащие группы, которые действуют как химические «крючки», избирательно связывающие ионы золота, платины и палладия. Губка погружается в воду и впитывает только драгоценные металлы, оставляя воду чистой. Затем губку достают, обрабатывают – и получают чистое золото, платину или другой драгоценный металл, на который «настроена» губка (этот процесс называется аффинаж). Эффективность такой «умной» губки, по данным разработчиков, в 5–6 раз выше, чем у зарубежных аналогов.
В этой разработке также участвует ещё одно столичное предприятие – АО «НИИграфит». Это ведущий российский разработчик материалов на основе углерода: от композитов для космической промышленности до фуллеренов и графена. Именно графеновая основа, разработанная этим НИИ – ключевой элемент «умной губки».
Извлечение драгметаллов из отходов продиктовано не только стремлением получить дополнительные доходы, но и заботой об окружающей среде. Это элемент циклической экономики – системы, в которой отходы одного производства становятся сырьем для другого. Экологический эффект очевиден: вода очищается от токсичных ионов тяжелых металлов, сброс в городскую канализацию становится безопаснее. В то же время возврат золота, платины и палладия в производство снижает потребность в добыче новых металлов, которая является одним из самых «грязных» процессов на планете. Стратегический эффект тоже есть: редкоземельные и драгоценные металлы – невозобновляемый ресурс, который используется в каждой электронной плате и которого в природе становится все меньше.
Кстати, очистка сточных вод в Москве – одна из самых эффективных в нашей стране. С 2009 года столичные очистные сооружения вырабатывают до 50% электроэнергии из биогаза, полученного из отходов. А с 2012 года вода обеззараживается ультрафиолетом, убивающим до 99,95% бактерий. Технология «Гиредмета» – следующий шаг. Сейчас ведутся испытания этой технологии на реальных промышленных стоках. Если опытные работы подтвердят эффективность, «умные губки» могут появиться на промышленных предприятиях по всей стране.
Золото в трубе – это не метафора, а реальный вызов. Возможно это и есть главный смысл Дня Земли – не только убирать планету, но и возвращать ценные ресурсы в производство.
Золото, серебро, платина, палладий – эти металлы есть не только в ювелирных украшениях. Они используются в микроэлектронике, гальванических цехах, производстве печатных плат. В таких производствах обычно расходуется много воды. Поэтому часть этих драгоценных металлов неизбежно попадает в промышленные стоки. По оценкам специалистов, в сточных водах гальванического производства концентрация золота может достигать от пяти до пятнадцати миллиграммов на литр. Казалось бы, капля. Но пересчитайте на тысячи литров в день – получится граммы, а в масштабах крупного города, такого как Москва, килограммы драгметаллов в год. При этом вода попадает в городскую канализацию, металлы уходят в осадок – и теряются безвозвратно. Экологи называют это «рассеянным ущербом»: ценные ресурсы не только исчезают из экономики, но и загрязняют окружающую среду.
Можно ли добыть золото из сточных вод? Можно – у Москвы есть решение. В столичном АО «Гиредмет» разработали технологию, которая позволяет «вылавливать» драгоценные металлы обратно. В её основе – губка из графена.
Графен – это лист углерода толщиной в один атом. Представьте: если взять грифель простого черного карандаша и расщепить его на отдельные слои толщиной в один атом, получится графен. Он невероятно прочный, легкий и – что важно для нашей истории – при определенной обработке он может притягивать к себе различные вещества или химические элементы.
Учёные модифицировали поверхность графеновой губки: добавили кислородсодержащие группы, которые действуют как химические «крючки», избирательно связывающие ионы золота, платины и палладия. Губка погружается в воду и впитывает только драгоценные металлы, оставляя воду чистой. Затем губку достают, обрабатывают – и получают чистое золото, платину или другой драгоценный металл, на который «настроена» губка (этот процесс называется аффинаж). Эффективность такой «умной» губки, по данным разработчиков, в 5–6 раз выше, чем у зарубежных аналогов.
В этой разработке также участвует ещё одно столичное предприятие – АО «НИИграфит». Это ведущий российский разработчик материалов на основе углерода: от композитов для космической промышленности до фуллеренов и графена. Именно графеновая основа, разработанная этим НИИ – ключевой элемент «умной губки».
Извлечение драгметаллов из отходов продиктовано не только стремлением получить дополнительные доходы, но и заботой об окружающей среде. Это элемент циклической экономики – системы, в которой отходы одного производства становятся сырьем для другого. Экологический эффект очевиден: вода очищается от токсичных ионов тяжелых металлов, сброс в городскую канализацию становится безопаснее. В то же время возврат золота, платины и палладия в производство снижает потребность в добыче новых металлов, которая является одним из самых «грязных» процессов на планете. Стратегический эффект тоже есть: редкоземельные и драгоценные металлы – невозобновляемый ресурс, который используется в каждой электронной плате и которого в природе становится все меньше.
Кстати, очистка сточных вод в Москве – одна из самых эффективных в нашей стране. С 2009 года столичные очистные сооружения вырабатывают до 50% электроэнергии из биогаза, полученного из отходов. А с 2012 года вода обеззараживается ультрафиолетом, убивающим до 99,95% бактерий. Технология «Гиредмета» – следующий шаг. Сейчас ведутся испытания этой технологии на реальных промышленных стоках. Если опытные работы подтвердят эффективность, «умные губки» могут появиться на промышленных предприятиях по всей стране.
Золото в трубе – это не метафора, а реальный вызов. Возможно это и есть главный смысл Дня Земли – не только убирать планету, но и возвращать ценные ресурсы в производство.
