Reiko Matsushita/Shinta Watanabe
L’or et certains autres métaux précieux sont des ingrédients clés des puces informatiques, y compris celles utilisées dans l’électronique grand public comme les téléphones intelligents. Mais il peut être difficile de récupérer et de recycler ces métaux à partir de déchets électroniques. Des chercheurs japonais ont découvert qu’un pigment largement utilisé par les artistes, appelé bleu de Prusse, peut extraire les métaux du groupe or et platine des déchets électroniques beaucoup plus efficacement que les absorbants biosourcés conventionnels, selon un article récent publié dans la revue Scientific Reports .
« La quantité d’or contenue dans une tonne de téléphones portables est de 300 à 400 grammes, ce qui est bien plus élevé de 10 à 80 fois que celle contenue dans une tonne de minerai naturel », ont écrit les auteurs. « Les autres éléments ont une situation similaire. Par conséquent, la récupération de ces éléments précieux à partir de déchets électroniques est beaucoup plus efficace et efficiente par rapport à leurs collectes à partir de minerai naturel. »
Le bleu de Prusse est le premier pigment synthétique moderne. Certes, il y avait autrefois un pigment connu sous le nom de bleu égyptien utilisé dans l’Égypte ancienne pendant des millénaires ; les Romains l’appelaient caeruleum. Mais après l’effondrement de l’Empire romain, le pigment n’a pas été beaucoup utilisé et le secret de sa fabrication a finalement été perdu. (Les scientifiques ont depuis découvert comment recréer le processus.) Avant la découverte du bleu de Prusse, les peintres devaient utiliser de la teinture indigo, du smalt ou de l’outremer coûteux fabriqué à partir de lapis-lazuli pour des teintes d’un bleu profond.
On pense que le bleu de Prusse a été synthétisé pour la première fois par accident par un peintre berlinois nommé Johann Jacob Diesbach vers 1706. Diesbach essayait de fabriquer un pigment rouge, qui impliquait de mélanger de la potasse, du sulfate ferrique et de la cochenille séchée. Mais la potasse qu’il a utilisée était apparemment entachée de sang – on suppose qu’il s’agissait d’une coupure au doigt ou d’une blessure mineure similaire. La réaction qui a suivi a créé un ferrocyanure de fer bleu distinctif et a finalement été appelé bleu de Prusse (ou bleu de Berlin).
La première peinture connue à utiliser le bleu de Prusse est actuellement celle de Pieter van der Werff Mise au tombeau du Christ (1709), mais la recette fut publiée en 1734, et le bleu de Prusse se répandit bientôt parmi les artistes. Les célèbres œuvres d’art d’Hokusai, La grande vague au large de Kanagawafait partie des œuvres les plus célèbres utilisant le pigment, avec celle de Vincent van Gogh La nuit étoilée et de nombreuses peintures de la « période bleue » de Pablo Picasso.
Le pigment a d’autres usages. Il est souvent utilisé pour traiter l’empoisonnement aux métaux lourds par le thallium ou le césium radioactif, car sa structure de réseau en forme de treillis, semblable à un gymnase dans la jungle, peut piéger les ions métalliques de ces métaux et les empêcher d’être absorbés par le corps. Le bleu de Prusse a aidé à éliminer le césium du sol autour de la centrale électrique de Fukushima après le tsunami de 2011. Les nanoparticules de bleu de Prusse sont utilisées dans certains produits cosmétiques et sont utilisées par les pathologistes comme colorant pour détecter le fer, par exemple, dans les échantillons de biopsie de la moelle osseuse.
C’est donc une substance très utile, c’est pourquoi les auteurs japonais de ce dernier article ont décidé d’explorer d’autres applications pratiques potentielles. Ils ont analysé comment le bleu de Prusse absorbe les métaux multivalents – comme le platine, le ruthénium, le rhodium, le molybdène, l’osmium et le palladium, entre autres – en utilisant la spectroscopie à rayons X et ultraviolette. Ils ont été surpris de voir à quel point le pigment conservait sa structure jungle-gym tout en remplaçant les ions de fer dans le cadre – le secret de son efficacité d’absorption impressionnante par rapport aux absorbants biosourcés. C’est une excellente nouvelle pour le recyclage des déchets électroniques.
Le bleu de Prusse pourrait également résoudre l’un des défis de l’élimination des déchets nucléaires, selon les auteurs. La pratique actuelle consiste à transformer les déchets liquides radioactifs en un état vitreux dans une usine de retraitement avant leur élimination. Mais les métaux du groupe du platine peuvent s’accumuler sur les parois des fondoirs, provoquant éventuellement une répartition inégale de la chaleur. Les fondoirs doivent donc être rincés après chaque utilisation, ce qui augmente les coûts. Le bleu de Prusse pourrait éliminer ces dépôts sans qu’il soit nécessaire de rincer les fondoirs après chaque utilisation.
DOI : Rapports scientifiques, 2022. 10.1038/s41598-022-08838-1 (À propos des DOI).