Dùng vi khuẩn đãi vàng từ kho báu 62 tỉ USD ở... bãi rác

Khai thác vàng vốn là một ngành công nghiệp gây ô nhiễm bởi cần phải sử dụng máy xúc khổng lồ, máy nghiền lớn, cùng lượng lớn nước và hóa chất độc hại như axit và xyanua. Trong khi đó, chỉ có thể chiết xuất 10 gram vàng từ mỗi tấn quặng.

Tuy nhiên, hiện nay có một nguồn khai thác khác vô cùng tiềm năng là bo mạch điện tử (PCB), khi khối lượng rác thải điện tử ngày càng nhiều.

Theo ước tính, mỗi tấn PCB chứa khoảng 150 gram vàng nguyên chất, cùng các kim loại quý khác như bạc, palladium và đồng. Theo tính toán của tờ The Economist, tổng giá trị khai thác các loại kim loại quý này lên tới hơn 20.000 USD/tấn.

Liên Hiệp quốc ví von lượng rác thải điện tử ngày càng nhiều như một "cơn sóng thần", chủ yếu gồm điện thoại thông minh, máy tính bảng, đồ gia dụng và các thiết bị điện tử khác bị vứt bỏ mỗi ngày.

Đơn cử năm 2022, số thiết bị điện tử bị thải bỏ trên toàn cầu là khoảng 62 triệu tấn. Thế nhưng, chưa đến 1/4 số này được tái chế, dù dưới bất cứ hình thức nào. Nếu không tìm cách giải quyết vấn đề này, thế giới dự kiến sẽ tạo ra hơn 120 triệu tấn rác điện tử mỗi năm kể từ năm 2050.

PCB thường bị nghiền nát, sau đó đốt trong lò hoặc xử lý hóa chất, tạo ra khí thải carbon và các sản phẩm phụ độc hại. Do đó, nhiều công ty đang phát triển các phương pháp tái chế thân thiện với môi trường hơn. Một trong những cách đó là sử dụng vi khuẩn để chiết xuất kim loại, gọi là bioleaching (chiết xuất sinh học).

Bioleaching tận dụng vi khuẩn tự nhiên, như Acidithiobacillus ferrooxidans, tạo ra các chất oxy hóa làm tan kim loại, rồi thu hồi chúng qua phương pháp tách và lọc. Trong môi trường nhà máy hiện đại, bioleaching có thể được tăng tốc nhờ kiểm soát môi trường axit, nhiệt độ dưới 50°C và cung cấp đủ oxy.

Theo công ty khai thác đô thị Bioscope Technologies (Anh), khi PCB bị nghiền nát và trộn với vi khuẩn trong bể phản ứng, kim loại sẽ được chiết xuất trong 1-2 ngày. Vàng dễ dàng kết tủa khi thêm nước trong khi đồng được thu hồi qua điện phân. Sau đó, vi khuẩn được đưa trở lại bể nuôi để tái sử dụng.

Quá trình bioleaching giúp thu hồi gần như toàn bộ vàng, bạc, đồng và palladium từ PCB. Các kim loại quý được thu hồi có độ tinh khiết cao, đủ để tái sử dụng trong thiết bị điện tử. Phần còn lại của bo mạch điện tử như nhựa và sợi thủy tinh sẽ được đưa đến công ty khác để tái chế.

Ông Jeff Bormann, CEO Bioscope Technologies, cho biết công ty hướng tới hệ thống tái chế khép kín, tuần hoàn và bền vững. Nhà máy bioleaching tại TP Cambridge (Anh) sẽ đi vào hoạt động trong tháng 1-2025, với công suất 1.000 tấn PCB/năm. Công ty cũng có kế hoạch mở rộng quy mô lớn hơn.