Chiết xuất vàng bạc từ chất thải của con người

Mỗi năm hơn 4 tỷ USD của nước Mỹ bị trôi đi qua toilet. Các nhà khoa học Mỹ đang tìm cách để chống lại sự lãng phí này.

Theo báo cáo do TS. Kathleen Smith trình bày tại Hội nghị lần thứ 249 của Hội Hóa học Mỹ vào cuối tháng 3/2015, trong chất thải từ cơ thể con người có chứa các kim loại quý như vàng, bạc cũng như các nguyên tố hiếm như palladium và vanadium là những thứ được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử và sản xuất hợp kim. Bởi vậy, nếu có thể khai thác thì đây đích thực là một tài sản quý giá.

Lượng phân, nước tiểu và nước xả từ toilet làm thành một thứ bùn sinh học chảy qua đường cống tới các nhà máy xử lý nước thải; tại đây, chúng được xử lý bằng một loạt quá trình vật lý, sinh học và hóa học, cuối cùng biến thành nước đã xử lý và chất thải sinh học cô đặc (biosolids). Khoảng 60% chất thải cô đặc ấy được dùng làm phân sinh học để bón cho đồng ruộng và rừng, phần còn lại được đem đốt hoặc chôn. Chất thải-phân bón sinh học này thường chứa các kim loại nặng độc hại như chì, arsenic, cadmium, là những chất không có lợi cho việc bón cây, đồng thời cũng chứa cả vàng hoặc bạch kim (platinum), như các nghiên cứu cho thấy. Số liệu của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ và của Cục Điều tra Địa chất Mỹ cho thấy mỗi kg chất thải sinh học cô đặc chứa 28-30 mg bạc, khoảng 638 mg đồng và 36-49 mg vanadium (chất thường dùng để cho thêm vào sắt thép).

Đầu năm nay, một nghiên cứu do Paul Westerhoff ở Đại học bang Arizona chủ trì đã phân tích hơn 50 kim loại trong các mẫu chất thải cô đặc lấy từ 94 nhà máy xử lý nước thải trên toàn nước Mỹ. Hầu hết các mẫu có chứa nhiều kim loại quý hiếm thuộc nhóm bạch kim, bạc và vàng. Từ số liệu, dùng phép ngoại suy, các tác giả tính ra rằng, cứ một triệu người Mỹ thải ra một lượng kim loại trị giá 13 triệu USD mỗi năm. Như vậy nghĩa là 320 triệu dân Mỹ hằng năm thải vào toilet một lượng vật chất trị giá trên 4 tỷ USD.

Nhưng tình trạng lãng phí chất thải nói trên sắp được thay đổi. Cục Điều tra Địa chất Mỹ đang tiến hành một dự án nghiên cứu tính khả thi của việc chiết xuất kim loại quý từ chất thải của con người. Dự án này do TS. Kathleen Smith phụ trách. Tại cuộc họp báo hôm 24/3 trong hội nghị thường niên của Hội Hóa học Mỹ, bà nói, việc thu hồi kim loại từ phân và nước tiểu sẽ có thể góp phần giảm nhu cầu khai thác khoáng sản tại các hầm mỏ – một việc gây hủy hoại môi trường – và có thể biến chất thải sinh học cô đặc thành một nguồn phân bón nông nghiệp.

Các kim loại chứa trong chất thải từ con người có loại bất lợi cho việc bón cây và có loại có thể đem bán lấy tiền. Dự án nghiên cứu của TS. Smith và đồng nghiệp nhằm khử bỏ các kim loại bất lợi và thu hồi các kim loại hữu dụng đó. “Ở đâu cũng có kim loại. Nếu có cách khử bỏ được những kim loại đáng ghét hạn chế việc sử dụng khối lượng chất thải sinh học cô đặc bón cho rừng và đồng ruộng, đồng thời thu hồi các kim loại quý và các nguyên tố khác thì chúng ta sẽ thu được hiệu ứng đôi bên cùng có lợi”, TS. Smith nói.