Sebuah metode baru dengan aman mengekstraksi logam berharga yang tersimpan dalam barang elektronik bekas dan bijih bermutu rendah dengan menggunakan energi yang jauh lebih sedikit dan bahan kimia dibandingkan metode saat ini, lapor peneliti University of Illinois Urbana-Champaign dalam jurnal Teknik Kimia Alam. Makalah ini berjudul “Ekstraksi cair-cair elektrokimia yang dimediasi redoks (e-LLE) untuk pemulihan logam selektif.”
Logam golongan emas dan platina seperti paladium, platina dan iridium mempunyai permintaan yang tinggi untuk digunakan dalam bidang elektronik. Namun, pengadaan logam-logam ini dari pertambangan dan teknik daur ulang elektronik yang ada saat ini tidak berkelanjutan dan memiliki jejak karbon yang tinggi. Emas yang digunakan dalam bidang elektronik menyumbang 8% dari keseluruhan permintaan logam tersebut, dan 90% dari emas yang digunakan dalam bidang elektronik berakhir di tempat pembuangan sampah di AS setiap tahunnya, laporan studi tersebut.
Penelitian yang dipimpin oleh profesor teknik kimia dan molekuler Xiao Su ini menjelaskan proses ekstraksi dan pemisahan logam mulia pertama yang sepenuhnya didukung oleh energi yang melekat pada ekstraksi cair-cair elektrokimia, atau e-LLE. Metode ini menggunakan reaksi reduksi-oksidasi untuk mengekstraksi secara selektif ion logam golongan emas dan platina dari cairan yang mengandung limbah elektronik terlarut.
Di laboratorium, tim melarutkan catalytic converter, limbah elektronik seperti papan sirkuit tua, dan simulasi bijih penambangan yang mengandung logam golongan emas dan platinum menggunakan pelarut organik. Sistem kemudian mengalirkan bahan elektronik atau bijih terlarut melalui elektroda khusus dalam tiga kolom ekstraksi berturut-turut: satu untuk oksidasi, satu untuk pelindian, dan satu lagi untuk reduksi.
“Logam tersebut kemudian diubah menjadi padat menggunakan pelapisan listrik, dan sisa cairan dapat diolah untuk menangkap logam yang tersisa dan mendaur ulang pelarut organik,” kata Su. “Aliran yang mengandung ekstraktan organik kemudian dipompa kembali ke kolom ekstraksi pertama, menutup putaran, sehingga sangat meminimalkan limbah.”
Analisis ekonomi terhadap pendekatan baru ini menunjukkan bahwa metode baru ini memerlukan biaya dua kali lipat lebih rendah dibandingkan proses industri yang ada saat ini. “Nilai sosial dari penelitian ini adalah kemampuannya menghasilkan emas hijau dengan cepat dalam satu langkah, sehingga sangat meningkatkan transparansi dan kepercayaan terhadap logam mulia daur ulang yang bebas konflik,” kata peneliti pascadoktoral Stephen Cotty, penulis pertama studi tersebut.
Su mengatakan salah satu dari banyak keuntungan dari metode baru ini adalah bahwa metode ini dapat dijalankan secara terus menerus dengan cara yang ramah lingkungan dan sangat selektif dalam cara mengekstraksi logam mulia. “Kami dapat menarik logam golongan emas dan platinum dari alirannya, namun kami juga dapat memisahkannya dari logam lain seperti perak, nikel, tembaga, dan logam lain yang kurang berharga untuk meningkatkan kemurniannya—sesuatu yang sulit dilakukan oleh metode lain.”
Tim mengatakan bahwa mereka berupaya menyempurnakan metode ini dengan meningkatkan desain teknik dan pemilihan pelarut.
Ilmuwan peneliti Johannes Elbert dan mahasiswa pascasarjana Aderiyike Faniyan berkontribusi dalam penelitian ini. Su juga berafiliasi dengan Beckman Institute for Advanced Science dan Teknologi dan seorang profesor teknik sipil dan lingkungan di Illinois.
Universitas Illinois Urbana-Champaign telah mengajukan paten sementara atas teknologi yang disajikan dalam karya ini.