Ошеломляющее количество ценных металлов оказывается в мусорном баке

Эта история была первоначально опубликована Grist. Подпишитесь на еженедельный информационный бюллетень Grist здесь.

огромная куча электронных отходов, ежегодно образующихся человечеством.

Количество каждого чистого энергетического металла, обнаруженного в выброшенных ноутбуках, принтерах и умных холодильниках, ранее было неопределенным. Подробности о менее распространенных металлах, таких как неодим и палладий, которые необходимы как для традиционных, так и для передовых решений в области зеленой энергетики, остаются неуловимыми.

Организация Объединенных Наций недавно опубликовала свой последний отчет о глобальных электронных отходах, в котором показано, что в 2022 году во всем мире было выброшено рекордные 62 миллиона метрических тонн электронных отходов. Этот новый Глобальный мониторинг электронных отходов не только подчеркивает тревожные размеры электронных отходов. -кризис отходов, но также дает ценную информацию о металлах, содержащихся в выброшенной нами электронике, и степени их переработки.

«Кес Бальде, написавший отчет, поделился с Гристом, что во всем мире существует нехватка информации об извлечении металлов из электронных отходов. Чувствуя необходимость предоставить больше данных, команда решила провести это исследование».

Одним из фактов среди других является то, что большое количество переходных металлов, используемых в энергетических процессах, выбрасывается на свалки.

Два распространенных металла, которые в больших количествах встречаются в электронных отходах, — это алюминий и медь. Эти металлы имеют решающее значение для трансформации энергетики: медь широко используется в различных низкоуглеродных и безуглеродных технологиях, таких как ветряные турбины и линии электропередачи, которые транспортируют возобновляемую энергию. Алюминий также используется в некоторых линиях электропередачи, а также в электромобилях, солнечных батареях и других конструкциях из-за его легкого веса. Однако только около 60% из предполагаемых 4 миллионов тонн алюминия и 2 миллионов тонн меди в электронных отходах в 2022 году были переработаны. Остальное, составляющее миллионы тонн, оказалось на свалках по всему миру.

Мир мог бы использовать эти выброшенные металлы. По данным Международного энергетического агентства (МЭА), в 2022 году спрос на медь в секторе климатических технологий составил почти 6 миллионов метрических тонн. В сценарии, когда мир агрессивно сокращает выбросы, чтобы ограничить глобальное потепление 1,5 градусами Цельсия, спрос на медь для низкоуглеродных технологий может почти утроиться к 2030 году.

По прогнозам, к 2050 году потребность в алюминии вырастет на целых 80 процентов из-за требований преобразования энергии. По сравнению с производством нового алюминия, которое приводит к увеличению выбросов углекислого газа в среднем более чем в десять раз, переработка алюминия значительно снижает выбросы углекислого газа. Таким образом, расширение усилий по переработке алюминия имеет важное значение для борьбы с растущим воздействием этого металла на окружающую среду.

Скорость переработки других энергетических переходных металлов, включая неодим, значительно ниже. Неодим — это редкоземельный элемент, который обычно используется в постоянных магнитах для различных применений, таких как динамики iPhone, электромобили и ветряные турбины. По оценкам Бальде и его команды, в 2022 году в электронных отходах содержалось около 7248 метрических тонн неодима – чуть более трех четвертей от 9768 метрических тонн, необходимых ветроэнергетике и электромобилям в этом году, по данным МЭА. Однако менее 1% редкоземельных элементов, обнаруженных в электронных отходах, перерабатываются из-за незрелости технологий переработки и проблем, связанных со сбором компонентов, богатых редкоземельными элементами, из технологий, включая затраты и логистику.

По словам Бальде, сбор и сортировка редкоземельных магнитов для переработки — трудоемкий и сложный процесс. Однако растущий спрос на редкоземельные элементы в электромобилях и ветроэнергетике еще не создал рыночных или нормативных стимулов для их восстановления.

Электронные отходы содержат значительное количество металлов, включая никель, которые не всегда подходят для любого применения в области климатических технологий, даже если они перерабатываются. Например, никель широко используется в литий-ионных батареях для электромобилей (EV), на которые в 2022 году было израсходовано около 300 000 метрических тонн никеля. По данным Международного энергетического агентства (Международное энергетическое агентство), спрос на никель в батареях для электромобилей может увеличиться в десять раз к 2050 году (( МЭА). Однако лишь часть никеля, присутствующего в электронных отходах, легко извлекается из-за его присутствия в таких сплавах, как нержавеющая сталь. Вместо того, чтобы отделяться, этот никель часто перерабатывается в новую стальную продукцию. Хотя некоторые из этих продуктов потенциально могут быть использованы в ветряных турбинах и других технологиях с нулевым уровнем выбросов, они не будут напрямую способствовать значительному увеличению спроса на никель на рынке аккумуляторов для электромобилей. (Кваси Ампофо, аналитик по металлургии и горнодобывающей промышленности BloombergNEF)

В некоторых случаях электронные отходы могут служить существенным источником редких энергетических переходных металлов. Хотя они встречаются лишь в незначительных количествах, определенные металлы платиновой группы, включая палладий, которые присутствуют на печатных платах и в медицинском оборудовании, в настоящее время перерабатываются высокими темпами из-за их значительной стоимости. Палладий используется в производстве катализаторов для автомобилей на водородных топливных элементах, как отметил Джереми Мехта, технологический менеджер отдела передовых материалов и производственных технологий Министерства энергетики. Извлекая палладий из электронных отходов, мы можем помочь удовлетворить растущий спрос на этот металл в технологиях топливных элементов и производстве чистого водорода, тем самым способствуя переходу к возобновляемым источникам энергии.

Чтобы максимизировать использование металлов, содержащихся в электронных отходах, для энергетического перехода, необходимы более эффективные правила переработки. Эти правила могут предусматривать, что производители будут создавать продукцию с учетом разборки и переработки уже на стадии проектирования. По словам Джоша Блейсделла, управляющего расположенной в Миннесоте фирмой по переработке металлов Enviro-Chem Inc., медь и другие металлы часто остаются неиспользованными при переработке, потому что они находятся в небольших потребительских устройствах, таких как смартфоны, которые трудно разобрать.

В дополнение к стандартам проектирования для переработки, Бальде считает, что требования по восстановлению металлов необходимы, чтобы подтолкнуть переработчиков к восстановлению некоторых недрагоценных металлов, присутствующих в небольших количествах в электронных отходах, таких как неодим. С этой целью в марте Европейский совет одобрил новое постановление, которое ставит цель, чтобы к 2030 году 25 процентов «критического сырья», включая редкоземельные минералы, потребляемого в Европейском Союзе, были получены из переработанных источников. Хотя это не является юридически обязывающей целью, Бальде говорит, что это может «создать законодательный толчок» к требованиям по восстановлению металлов.

Извлечение большего количества металлов из электронных отходов может оказаться затруднительным, признал Мехта Grist. Однако для такого стремления есть веские причины. Поэтому в прошлом месяце Министерство энергетики инициировало конкурс по переработке электронных отходов, предлагая вознаграждение в размере до 4 миллионов долларов за изобретательские предложения, которые могут значительно повысить выход и использование критически важных металлов, извлеченных из выброшенной электроники.

По словам Мехты из Министерства энергетики, для нас важно увеличить внутреннее производство основных материалов для решения проблемы изменения климата, адаптироваться к новым вызовам и перспективам и повысить нашу энергетическую автономию. Перерабатывая электронные отходы внутри страны, мы можем уменьшить нашу зависимость от дефицитных первичных ресурсов более энергоэффективным, экономичным и безопасным способом.

Эта статья первоначально появилась в Grist по адресу https://grist.org/energy/staggering-quantities-of-energy-transition. -металлы-выбрасываются-в-мусорную корзину/. Grist — это некоммерческая независимая медиа-организация, рассказывающая истории о климатических решениях и справедливом будущем. Узнайте больше на Grist.org

Смотрите также

2024-04-22 19:15