Des déchets électroniques aux ressources précieuses : l’innovation d’ETH Zurich

Votre vieux téléphone ou votre ordinateur portable hors d’usage contient peut-être plus de valeur que certains minerais d’or, au moins en termes de quantité récupérable. En mars 2024, des chercheurs de l’ETH Zurich, dirigés par le professeur Raffaele Mezzenga, ont démontré leur capacité à extraire des ions d’or d’une solution d’électronique dissoute à l’aide d’une éponge fabriquée à partir de protéines de lactosérum, un sous-produit de la fabrication de fromage, transformée en un aérogel poreux. En utilisant des composants de 20 cartes mères d’ordinateurs jetés, l’équipe a récupéré un nugget de 450 milligrammes d’or d’une pureté de 22 carats, une étude qui a été publiée dans la revue Advanced Materials.

Transformer les déchets alimentaires en avancées matérielles

Quel lien existe-t-il entre un sous-produit du fromage et votre ancien ordinateur? En mars 2024, les chercheurs de l’ETH Zurich ont proposé une solution directe : utiliser les protéines de lactosérum pour extraire l’or d’électroniques dissous. Cette approche innovante cible un problème bien contemporain lié à l’accumulation de dispositifs électroniques usagés.

Une éponge qui privilégie l’or

La technique clé consiste en une « éponge » protéique fabriquée à partir de lactosérum. Les chercheurs dénaturent les protéines de lactosérum dans des conditions acides et à haute température, formant des nanofibrilles protéiques, puis les sèchent pour obtenir un aérogel amyloïde hautement poreux, capable d’adsorber sélectivement des ions d’or à partir d’une solution de métaux mélangés.

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Dans des tests en laboratoire, cet aérogel a montré une capacité d’adsorption allant jusqu’à 166,7 milligrammes d’or par gramme. Selon un rapport industriel, la méthode permettrait de capter jusqu’à 93 % de l’or présent dans la solution, l’éponge récupérée atteignant environ 20 % de son poids en or.

De 20 cartes mères à un petit nugget

Pour démontrer leur procédé, l’équipe de l’ETH Zurich a récupéré des pièces métalliques de 20 anciennes cartes mères avant de les dissoudre dans un bain acide pour ioniser les métaux. Le résultat tangible de cette expérimentation a été la récupération d’un nugget de 450 milligrammes d’or 22 carats. Bien qu’il s’agisse d’une petite quantité, cela représente une avancée significative pour les scientifiques des matériaux et les recyclers, car cela souligne la sélectivité dans un mélange complexe.

Pourquoi cette innovation est-elle importante face à la montagne de déchets électroniques?

Le raisonnement autour de l’or repose sur la concentration. Les rapports de l’industrie indiquent que les déchets électroniques peuvent contenir jusqu’à 100 fois plus d’or par tonne que celui provenant des mines. Mezzenga souligne que « notre approche utilise des sous-produits alimentaires, donc les matières premières sont extrêmement peu coûteuses et durables », avec des coûts d’approvisionnement et d’énergie 50 fois inférieurs à la valeur de l’or récupéré. De plus, ce processus évite l’utilisation de cyanure et de mercure.