هل يمكن استخدام الذهب الموجود في شرائح الهواتف الذكية لتصنيع الأدوية مستقبلاً؟

قد يمثّل الذهب الموجود في شرائح الجوال الصغيرة هذه مصدراً مهماً للمعادن القابلة لإعادة التدوير. ديبوزيت فوتوز

استمع الى المقالة الآن هذه الخدمة تجريبية

يعمل علماء الكيمياء حالياً على تمهيد الطريق لإعادة تدوير شرائح الجوال (بطاقات إس آي إم، SIM) في مجال الطب بدلاً من الإلكترونيات.

تحتوي هذه الشرائح، والتي تتيح للهاتف الاتصال بمزوّد الشبكة، على كميات من النيكل والنحاس والفضة والذهب. والآن، اكتشف الباحثون من كلية لندن الإمبراطورية وجامعة كاغلياري الإيطالية طريقة جديدة ذات آثار بيئية ضئيلة لإعادة تدوير الذهب من هذه النفايات الإلكترونية، وإعادة استخدامه في تفاعلات كيميائية لتصنيع الأدوية. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في التقليل من كمية النفايات الإلكترونية في مكبات النفايات وإعادة استخدام المعادن الثمينة التي يتم تعدينها عادة. تم نشر النتائج الجديدة بتاريخ 9 ديسمبر/ كانون الأول 2022 في مجلة الكيمياء والهندسة المستدامة التابعة للجميعة الكيميائية الأميركية.

حل لمشكلة النفايات المتراكمة

يقول أستاذ الكيمياء كلية لندن الإمبراطورية والباحث الرئيسي في الدراسة، جيمس ويلتون-إيلي (James Wilton-Ely): “أعتقد أنه إذا وجدنا طريقة جديدة لاستخدام النفايات التي ننتجها واستخلاص المعادن منها، فلن نضطر للاعتماد كثيراً على التعدين”، ويضيف: “سيساعدنا ذلك أيضاً في حل مشكلة النفايات المتراكمة التي نعاني منها”.

لتطوير طريقة لإعادة تدوير المعادن، قام الباحثون أولاً بشراء مجموعة من 200 شريحة جوال مستخدمة من موقع إيباي، بعد ذلك قام الباحثون بسحق هذه الشرائح وإزالة البلاستيك واستخراج المعادن الأساسية الموجودة فيها مثل النيكل والنحاس. لاستخراج الذهب من الشرائح، استخدم الباحثون كاشفاً كيميائياً أخضر اللون يحمل اسم ربطية الكبريت، وهو جزيء يرتبط بالذرات المعدنية المركزية. تمكّن الباحثون بهذه الطريقة من استخراج مركب ذهبي، لكن الذهب بهذا الشكل لا يمكن استخدامه مجدداً في تصنيع الإلكترونيات.

لا يمكن إرجاع مركب الذهب الموجود في شرائح الجوال إلى حالة معدن الذهب الخالص دون معالجته، وهي عملية تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، وهذا يعني أنه لا يمكن إعادة تدوير الشرائح لتصنيع المزيد من الإلكترونيات.

يقول ويلتون-إيلي: “ليس من المجدي اقتصادياً استخدام الذهب الذي له هذه الحالة لصنع دارات إلكترونية أو شرائح جوال جديدة”، ويضيف: “بدلاً من ذلك، وجدنا استخداماً مختلفاً له”.

استخدامات للذهب في المركبات الصيدلانية

يمكن استخدام المعادن الثمينة مثل الذهب كوسائط لتسريع التفاعلات الكيميائية التي تساعد في تصنيع مركبات مفيدة مثل المركبات الصيدلانية. على سبيل المثال، تخضع جسيمات الذهب النانوية حالياً للدراسة بهدف تطوير علاجات لمرض السرطان. لذلك، اختبر فريق المؤلفين من كلية لندن الإمبراطورية ما إذا كان بالإمكان استخدام مركب الذهب المستخلص من شرائح الجوال لزيادة سرعة التفاعلات الكيميائية شائعة الاستخدام في تصنيع الأدوية.

وجد هؤلاء أن هذا المركب قابل للاستخدام كوسيط كيميائي بهدف صنع عدد من الأدوية مثل العقار المسكن للآلام والمضاد للالتهاب الذي يحمل اسم ديفلونيزال (Diflunisal) والعقار المضاد لالتهاب المفاصل الذي يحمل اسم أوكسابروزين (Oxaprozin). على الرغم من أن الباحثين لم يستخدموا الذهب المعادة تدويره لإنتاج أي نوع من العقارات بعد، فإن التجارب التي أجروها تبيّن أن هناك استخداماً آخر للنفايات الإلكترونية.

يقول ويلتون-إيلي: “بدأنا نكتشف أننا لسنا بحاجة لأن نحوّل المواد إلى الشكل الذي استخدمت فيها في الأصل فقط”.

حالياً، تتطلب العديد من التفاعلات الوسطية استخدام المعادن الثمينة التي يتم تعدينها مثل الذهب والبلاتين والإريديوم والبالاديوم، ما يتطلب استهلاك الكثير من الطاقة ويتسبب بالتلوث. بالإضافة إلى ذلك، توجد هذه المعادن في مناطق محددة في العالم، ويمكن أن يكون استخراجها صعباً اعتماداً على بعض العوامل الجيوسياسية. على سبيل المثال، تعتبر روسيا من أكبر الدول المنتجة للبالاديوم والنيكل، وهما معدنان يمكن أن يتعرض سوقهما للاضطرابات إذا تم فرض عقوبات تجارية على هذه الدولة.

يقول ويلتون-إيلي: “كعلماء كيمياء، ننظر لهذه المعادن على أنها ثمينة للغاية”، ويضيف: “لذلك، إنه لمن المفاجئ أن نفكّر في أن البشر يهدرون كميات كبيرة منها بشكل روتيني على شكل نفايات المعدات الإلكترونية والكهربائية”.

إعادة النظر في استخدام المعادن الثمينة

من المحتمل أن تكون إعادة استخدام المعادن الأساسية الموجودة في الأجهزة التي نتخلص منها مفيدة للغاية. قال الطالب في مرحلة الدكتوراة في كلية لندن الإمبراطورية والذي قاد التجارب المخبرية في الدراسة الجديدة، شون مكارثي (Sean McCarthy)، في بيان صحفي: “من ناحية الوزن، يحتوي حاسوب واحد على كمية من المعادن الثمينة أكثر مما يحتوي على المعادن الخام المعدّنة، ما يجعله مصدراً عالي التركيز لهذه المعادن”.

وفقاً لمؤلفي الدراسة الجديد، لا تقتصر طريقة إعادة التدوير التي طوّروها على شرائح الجوال، إذ يمكن للعلماء تطبيقها لإعادة تدوير الدارات الإلكترونية وخراطيش الطابعات أيضاً. على الرغم من أن الفريق يعمل على إيجاد المزيد من التطبيقات لهذه الطريقة، فإن الشركات الدوائية لم تبدأ باستخدامها بعد. بدأت هذه الشركات باستخدام الذهب في تصنيع الأدوية مؤخراً فقط. لكن وفقاً لويلتون-إيلي، فالمسالة هي مسألة وقت فقط.