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Une "éponge" qui peut extraire l'or des eaux usées
Un matériau développé par des scientifiques de l'EPFL permet d'extraire rapidement des traces d'or des eaux usées, des eaux douces, des eaux marines et même des boues d'épuration.
L'or a été la base de la monnaie de nombreuses civilisations à travers l'histoire. Malgré cela, seulement 190'000 tonnes d'or ont été extraites à ce jour, une quantité qui tient facilement dans une boîte d'environ 20 mètres de chaque côté.
De nos jours, l'or est principalement utilisé en électronique, où il est irremplaçable en raison de ses propriétés uniques. Cependant, la diminution de l'offre d'or et l'augmentation continue de la production d'électronique ont conduit l'Union européenne à considérer ce métal précieux comme une ressource critique. Étant donné qu'il faut parfois jusqu'à une tonne de minerai pour produire assez d'or pour 40 téléphones cellulaires, il n'est pas surprenant que l'extraction de ce produit à partir de sources autres que les mines vierges devienne de plus en plus importante.
Bien qu'on puisse trouver de l'or dans un certain nombre de sources différentes, comme les déchets électroniques, l'eau de mer, l'eau douce, les eaux usées et les boues d'épuration, il n'existe actuellement aucun matériau pouvant extraire sélectivement l'or de milieux aussi complexes.
Récemment, le laboratoire du professeur Wendy L. Queen à l'EPFL a mis au point une "éponge" qui permet d'extraire l'or de divers liquides complexes. Le matériau poreux, appelé Fe-BTC/PpPDA, est constitué d'un "metal–organic framework" (MOF) et de blocs de construction en polymère et possède une très grande surface interne, ce qui lui permet d'adsorber jusqu'à 1 gramme d'or par gramme de matériau.
Dans ce travail, publié dans le Journal of the American Chemical Society, le nouveau matériel a été testé dans des échantillons du monde réel très complexes. Le doctorant responsable de ce travail, Daniel T. Sun, en collaboration avec le Dr Natalia Gasilova, a montré que ces matériaux peuvent enlever l'or en deux minutes à peine de l'eau de rivière, de l'eau de mer et des solutions obtenues à partir de déchets électroniques. De plus, l'éponge peut être détruite après l'extraction du métal, laissant derrière elle de l'or de 23,9 carats, la plus grande pureté rapportée à ce jour pour une telle méthode d'extraction.
Enfin, en raison de rapports récents suggérant qu'environ 1,5 million d'euros d'or sont investis chaque année dans le réseau d'assainissement suisse, le groupe a également obtenu des eaux usées et des cendres de boues d'épuration d'une usine locale de traitement des eaux usées. Le groupe a démontré que l'éponge peut enlever efficacement l'or en laissant tous les autres métaux derrière elle. Le groupe explore actuellement d'autres composites MOF-Polymère pour l'extraction d'une variété de contaminants et d'autres produits de grande valeur de l'eau.
Rapid, Selective Extraction of Trace Amounts of Gold from Complex Water Mixtures with a MOF/Polymer Composite, Daniel T. Sun, N. Gasilova, S. Yang, E. Oveisi, Wendy L. Queen. Journal of the American Chemical Society. 05 November 2018, DOI: 10.1021/jacs.8b09555