Récupérer et réutiliser les métaux précieux contenus dans les déchets électroniques recyclés
Les éléments précieux tels que l’or, le palladium et le platine jouent tous un rôle essentiel dans l’économie mondiale. Ils sont également assez rares. «Cette combinaison de demande et de rareté implique des risques pour les nombreuses chaînes d’approvisionnement qui dépendent de ces éléments», explique John Kwame Bediako, chercheur à l’université de technologie de Lappeenranta-Lahti en Finlande. Selon lui, une solution potentielle pourrait être trouvée dans un élément plutôt improbable: les déchets. «Le remplacement fréquent des appareils électriques et électroniques a créé un volume croissant de déchets électroniques, dont la teneur en métaux précieux dépasse de plus en plus celle des gisements de minerais naturels», explique-t-il. Avec le soutien du projet IONIC BARRIER, financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, John Kwame Bediako dirige un effort visant à concevoir des techniques pour recycler les déchets électroniques, récupérer les éléments précieux qu’ils contiennent et retraiter ces métaux pour répondre à la demande industrielle croissante. «En adoptant une économie circulaire et en réduisant la dépendance de l’UE à l’égard des matières premières importées, nous souhaitons créer une source nationale de matières premières précieuses pour les industries manufacturières et de haute technologie européennes», ajoute le chercheur.
Une technique innovante qui s’appuie sur les barrières ioniques
Au cœur du projet se trouve une technique reposant sur une barrière ionique conçue pour récupérer les métaux précieux des déchets électroniques. «En nous appuyant sur les propriétés et les avantages de l’adsorption, de la précipitation et de la cristallisation des hydroxydes, nous avons conçu des protocoles qui s’appuient sur des barrières ioniques à pH interne élevé pour récupérer des métaux spécifiques dans des solutions aqueuses en utilisant la complexation de polyélectrolytes», indique John Kwame Bediako. Comme il l’explique, ces techniques prennent la forme de capsules de complexes de polyélectrolytes (PEC), avec des capsules différentes présentant des environnements de pH différents conçus pour la récupération sélective d’un métal précieux spécifique. «Mises en œuvre à l’aide d’itinéraires de récupération stratégiques, les capsules adsorbent et récupèrent essentiellement les éléments contenus dans les déchets électroniques lixiviés mis au rebut», note John Kwame Bediako. Lors des essais des capsules de barrière ionique à base de PEC, les chercheurs ont réussi à éliminer près de 100 % des métaux précieux adsorbés d’une solution simulée à l’aide d’une thiourée acidifiée.
Pour une économie circulaire en Europe
Le travail pionnier réalisé dans le cadre du projet pourrait servir de base à de futures recherches sur le recyclage des déchets électroniques et sur la récupération et la réutilisation des matières premières essentielles qu’ils contiennent. «Je suis convaincu que, dans un avenir proche, la technique de la barrière ionique mise au point dans le cadre de ce projet deviendra un processus largement accepté qui jouera un rôle clé dans la promotion de l’économie circulaire en Europe», conclut John Kwame Bediako. Pour ce faire, le scientifique a fait la promotion du projet et de ses travaux lors d’un large éventail d’ateliers, de séminaires et de conférences, et a publié plusieurs articles, notamment dans les revues «Chemical Engineering Journal», «Chemosphere» et «Chemical Engineering Science», entre autres. Il a également été nommé meilleur jeune scientifique (présentation orale) lors de la Conférence internationale sur les défis de la science et de l’ingénierie de l’environnement 2023. Il sollicite actuellement une bourse auprès du Conseil européen de la recherche, dans le but d’approfondir les résultats obtenus dans le cadre du projet IONIC BARRIER.
Mots‑clés
IONIC BARRIER, appareils électroniques, déchets électroniques, métaux précieux, chaînes d’approvisionnement, recyclage, économie circulaire, matières premières