이 획기적인 기술은 오래된 기술을 순금으로 바꿔줍니다. 수은도, 시안화물도 없고 빛과 소금만 있습니다.

플린더스 대학교 연구에서 전자 폐기물에서 회수된 금. 출처: 플린더스 대학교

호주 플린더스 대학의 녹색 화학, 공학, 물리학 분야의 전문가로 구성된 학제간 팀은 광석과 전자 폐기물에서 금을 추출하고 회수하는 보다 안전하고 지속 가능한 접근 방식을 개발했습니다.

주요 학술지인 Nature Sustainability 에 따르면 , 금 추출 기술은 채굴로 인한 독성 폐기물 수준을 줄이는 데 도움이 될 것으로 기대되며, 폐기된 컴퓨터의 인쇄 회로 기판에서 귀중한 부품을 재활용하여 고순도 금을 회수할 수 있음을 보여줍니다.

매튜 플린더스 교수 저스틴 챌커가 이끄는 프로젝트 팀은 이 통합 방법을 다양한 출처에서 고수율로 금을 추출하는 데 적용했으며, 심지어 과학 폐기물에서 발견되는 미량 금도 회수했습니다.

전자 폐기물, 혼합 금속 폐기물, 광석 농축물에서 더 안전하고 지속 가능한 금 회수를 향한 진전이 입증되었습니다.

플린더스 대학교 과학 및 공학 대학의 찰커 연구실을 이끄는 저스틴 찰커 화학 교수는 "이 연구는 물 소독에 사용되는 화합물에서 파생된 새롭고 재활용 가능한 용출 시약을 포함하여 많은 혁신을 특징으로 합니다."라고 말했습니다.

"연구진은 또한 빛을 이용해 핵심 반응을 개시하는 방법을 개발했습니다. 이 방법은 금을 물에 추출한 후 이를 결합하는 물질인 폴리머 흡착제를 만드는 완전히 새로운 방법입니다."

새로운 연구에서는 해당 방법의 메커니즘, 범위 및 한계에 대한 광범위한 조사가 보고되었으며, 연구팀은 이제 광산 및 전자 폐기물 재활용 작업과 협력하여 더 큰 규모로 해당 방법을 시험할 계획입니다.

찰커 교수는 "목표는 환경과 인간 건강에 미치는 영향을 줄이는 동시에 금의 다양한 활용을 지원하는 효과적인 금 회수 방법을 제공하는 것입니다."라고 말했습니다.

이 새로운 공정은 저렴하고 인체에 무해한 화합물을 사용하여 금을 추출합니다. 이 시약(트리클로로이소시아누르산)은 수질 위생 및 소독에 널리 사용됩니다. 소금물에 활성화되면 금을 용해할 수 있습니다.

다음으로, 금은 플린더스 연구팀이 개발한 새로운 황 함량이 높은 폴리머에 선택적으로 결합될 수 있습니다. 이 폴리머의 선택성 덕분에 매우 복잡한 혼합물에서도 금을 회수할 수 있습니다.

그런 다음 폴리머를 "분해"시켜 단량체로 다시 전환함으로써 금을 회수할 수 있습니다. 이를 통해 금을 회수하고 폴리머를 재활용하여 재사용할 수 있습니다.

금에 대한 세계 수요는 높은 경제적, 금전적 가치에 의해 주도될 뿐만 아니라, 전자, 의학, 항공우주 기술 및 기타 제품 및 산업에서도 필수적인 요소입니다. 그러나 금 채굴에는 시안화물이나 수은과 같은 고독성 물질이 사용되어 금 추출이 어려워질 수 있으며, 이산화탄소 배출 및 삼림 벌채를 포함하여 물, 대기, 토지에 부정적인 환경적 영향을 미칠 수 있습니다.

플린더스가 주도한 프로젝트의 목적은 금 추출 및 회수 과정에서 수은이나 시안화물보다 더 안전한 대체 방법을 제공하는 것이었습니다.

이 팀은 또한 소규모 광산에서 금을 합성하기 위해 독성 수은에 의존하는 것을 지원하기 위해 미국과 페루의 전문가와 협력하여 광석에 대한 방법을 검증했습니다.

금광 채굴은 일반적으로 광석에서 금을 추출하기 위해 독성이 매우 강한 시안화물을 사용하는데, 시안화물이 제대로 처리되지 않을 경우 야생 동물과 더 넓은 환경에 위험을 초래할 수 있습니다. 소규모 금광에서는 여전히 수은을 사용하여 금을 아말감화합니다. 안타깝게도 금광에서 수은을 사용하는 것은 지구상에서 수은 오염의 가장 큰 원인 중 하나입니다.

찰커 교수는 산업계와 환경 단체와의 학제간 연구 협업이 경제와 환경을 지탱하는 매우 복잡한 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이라고 말했습니다.

"우리는 실험실에서 발견한 내용을 금 회수 기술의 대규모 시연으로 전환하는 데 도움을 준 엔지니어링, 광산 및 자선 사업 파트너들에게 특히 감사드립니다."

이 주요 연구의 주저자인 플린더스 대학교 박사후 연구원인 맥스 만 박사, 토마스 니콜스 박사, 하샬 파텔 박사, 린 리스보아 박사는 점점 희소해지는 전 세계 자원을 더 효율적으로 활용할 수 있는 더욱 지속 가능한 순환 경제 솔루션을 찾기 위해 전자 폐기물 더미를 대상으로 새로운 기술을 광범위하게 시험했습니다. CPU 장치나 RAM 카드와 같은 전자 폐기물의 많은 구성 요소에는 금이나 구리와 같은 귀중한 금속이 포함되어 있습니다.

맨 박사는 "이 논문은 전자폐기물의 증가하는 저장량을 관리하는 세계적인 큰 문제를 해결하기 위해 학제 간 협력이 필요하다는 것을 보여줍니다."라고 말했습니다.

ARC DECRA 펠로우인 니콜스 박사는 다음과 같이 덧붙였습니다. "새롭게 개발된 금 흡착제는 자외선을 이용하여 황 함량이 높은 폴리머를 만드는 지속 가능한 방식을 사용하여 만들어졌습니다. 금을 회수한 후 폴리머를 재활용함으로써 이 방법의 친환경성을 더욱 강화합니다."

파텔 박사는 이렇게 말합니다. "우리는 전자 폐기물 더미에 뛰어들어 금덩어리를 꺼냈습니다! 이 연구가 시급한 세계적 과제에 대한 효과적인 해결책을 제시하는 데 도움이 되기를 바랍니다."

"금에 대한 기술적, 사회적 수요가 끊임없이 증가함에 따라 다양한 출처에서 금을 정제하는 안전하고 다재다능한 방법을 개발하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다."라고 리스보아 박사는 결론지었습니다.

빠른 사실:

전자 폐기물(e-waste)은 전 세계에서 가장 빠르게 증가하는 고형 폐기물 중 하나입니다. 2022년에는 전 세계적으로 약 6,200만 톤의 전자 폐기물이 발생한 것으로 추산됩니다. 이 중 22.3%만이 공식적으로 수거 및 재활용된 것으로 기록되었습니다.

전자 폐기물은 독성 물질을 포함하고 있으며 부적절하게 재활용될 경우 독성 화학 물질을 생성할 수 있기 때문에 유해 폐기물로 간주됩니다. 이러한 독성 물질 중 다수는 인체 건강에 해를 끼치는 것으로 알려져 있거나 의심되며, 다이옥신, 납, 수은을 포함한 여러 물질이 공중 보건에 우려되는 10대 화학 물질에 포함됩니다. 전자 폐기물의 부적절한 재활용은 공중 보건과 안전에 위협이 됩니다.

광부들은 광석 속 금 입자와 결합하는 수은을 사용하여 아말감이라고 알려진 물질을 만듭니다. 이 아말감을 가열하여 수은을 증발시키면 금은 남지만 독성 증기가 방출됩니다. 연구에 따르면 영세 광부의 최대 33%가 중등도의 금속 수은 증기 중독을 겪는 것으로 나타났습니다.

70개국 이상에서 1천만 명에서 2천만 명에 달하는 광부들이 영세 및 소규모 금광업에 종사하고 있으며, 그중 최대 5백만 명에 달하는 여성과 어린이가 있습니다. 이러한 작업은 종종 규제되지 않고 안전하지 않으며, 전 세계 수은 오염의 37%(연간 838톤)를 발생시킵니다. 이는 다른 어떤 분야보다 많은 양입니다.

대부분의 비공식 채굴장은 수은 없는 채굴로 전환하는 데 필요한 자금과 교육이 부족합니다. 전 세계 금 공급량의 20%를 차지하고 연간 약 300억 달러의 수익을 창출함에도 불구하고, 영세 광부들은 일반적으로 전 세계 시장 가치의 약 70%에 금을 판매합니다. 또한, 많은 금광이 시골과 외딴 지역에 위치해 있어 대출을 원하는 광부들은 불법적인 자금원으로부터 고금리를 받는 경우가 많아 수은 수요가 급증하고 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/06/250626081540.htm