बिजली से चलने वाला नया अणु: ई-कचरे से सोना निकालना होगा आसान?

अमेरिका के इलिनॉय विश्वविद्यालय अर्बाना-शैम्पेन के शोधकर्ताओं ने एक नया अणु डिज़ाइन किया है। यह अणु इलेक्ट्रॉनिक कचरे, खनन अपशिष्ट और औद्योगिक कचरे से सोना जैसी कीमती धातुएं निकालने में ज़्यादातर रासायनिक अभिकर्मकों की जगह बिजली इस्तेमाल करने देता है। रासायनिक एवं जैव-आणविक इंजीनियरिंग के प्रोफेसर श्याओ सू के नेतृत्व में हुए इस शोध के नतीजे एसीएस एनर्जी लेटर्स पत्रिका में प्रकाशित हुए हैं।

यह काम सू की टीम द्वारा 2024 में पेश की गई निरंतर इलेक्ट्रोकेमिकल लिक्विड-लिक्विड एक्सट्रैक्शन (e-LLE) प्रक्रिया पर आधारित है। लिक्विड-लिक्विड एक्सट्रैक्शन धातुओं को अलग करने और शुद्ध करने की एक आम तकनीक है। उस प्रणाली ने दिखाया था कि बिजली इसके लिए ज़रूरी कई अम्लों और क्षारों की जगह ले सकती है, लेकिन निष्कर्षण चक्र पूरा करने के लिए तब भी अतिरिक्त रासायनिक अभिकर्मकों की ज़रूरत पड़ती थी।

नया अणु इस बची हुई ज़रूरत को खत्म कर देता है। इसे इस तरह डिज़ाइन किया गया है कि यह धातु आयनों को चुनकर पकड़ सके, स्थायी विद्युत आवेश रखे और निष्कर्षण में इस्तेमाल होने वाले कार्बनिक तरल में घुला रहे। पेपर की सह-लेखक और पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता डेबोरा श्मिट ने बताया, "इस नए अणु में एक स्थायी अंतर्निर्मित आवेश है, जो इलेक्ट्रोलाइट की तरह काम करता है और तरल को बिजली प्रवाहित करने देता है"। उन्होंने कहा, "यही वजह है कि रेडॉक्स अभिक्रियाओं को रसायनों की बजाय बिजली से चलाया जा सकता है"। सू ने बताया कि अब अणु को आवेशित किया जा सकता है, वह धातु से जुड़ता है, उसे कार्बनिक चरण में ले जाता है, और फिर बिजली उसे दोबारा छोड़ देती है।

प्रयोगशाला परीक्षणों में शोधकर्ताओं ने इस अणु का इस्तेमाल इलेक्ट्रॉनिक-कचरा लीचेट यानी पुराने इलेक्ट्रॉनिक सामान से धातुओं को घोलकर बनाए गए घोल से सोना चुनकर निकालने के लिए किया। प्रक्रिया को बिजली से चलाने पर रासायनिक इस्तेमाल 10 से 100 गुना तक घट गया और निष्कर्षण चक्र भी सरल हो गया।

सोना पहला प्रदर्शन था। सह-लेखक और स्नातक छात्रा अदेरियिके अगुडा ने बताया कि इसी इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणाली को बदलकर अन्य कीमती धातुएं भी निकाली जा सकती हैं, जैसे पुराने वाहन उत्प्रेरकों से प्लैटिनम-समूह धातुएं। लक्ष्य धातु के अनुसार अणु की रसायन-विज्ञान को ढाला जा सकता है, ऐसा उन्होंने बताया। इस शोध को अमेरिकी ऊर्जा विभाग के विज्ञान कार्यालय, आधारभूत ऊर्जा विज्ञान और पृथक्करण विज्ञान कार्यक्रम से वित्तीय सहायता मिली।