Как достать из старых смартфонов ценные редкоземельные металлы
В современных мобильных телефонах, планшетах, ноутбуках, телевизорах находится множество ценных материалов. И когда устройство ломается, эти сокровища чаще всего остаются там, где они есть — лежат забытые в ящике или гниют на свалке.
Британский поставщик услуг Electrical Waste Recycle Group занимается тем, что извлекает как можно больше ценного из старой электроники. Компания собирает ее у дилеров, на мусороперерабатывающих предприятиях или у фирм, которые закупили новые продукты и хотят утилизировать старые устройства.
Современная бытовая электроника — продукт одноразовый
На перерабатывающее предприятие, расположенное на бывшей текстильной фабрике в городе Хаддерсфилд, что на севере Англии, прибывают грузовики, загруженные старой электроникой. Затем она сортируется: огромные гудящие машины выдирают провода из изоляционных оболочек и размалывают металлы. Такие материалы, как медь, измельчают в порошок и перепродают. Медный порошок, к примеру, активно используется в микроэлектронике, нанотехнологиях, приборостроении.
Одни рабочие сортируют батареи и отделяют их от оставшихся отходов, чтобы не было короткого замыкания, и они не загорелись. Другие разбирают старые телевизоры. Представитель компании Джейн Ричардсон говорит, что каждый работник ежедневно разбирает около 80 телевизоров.
Хотя товары бытовой электроники и содержат массу ценных материалов, они, по сути, считаются одноразовым продуктом. Через несколько лет использования большинство устройств оказываются на свалке, констатирует в интервью DW представительница Greenpeace Элизабет Жардим. Завод в Хаддерсфилде ежегодно перерабатывает около 8000 тонн электронных отходов. Но это всего лишь капля в море по сравнению с более чем 44 миллионами тонн, которые, по оценкам ООН, появляются каждый год по всему миру.
Смартфоны содержат большую часть таблицы Менделеева
Одними из самых трудных для переработки являются устройства, которые сегодня люди меняют едва ли не чаще всех других — смартфоны. По данным Greenpeace, годовое потребление энергии при производстве смартфонов увеличилось с 75 тераватт-часов (TWh) в 2012 году до примерно 250 TWh в 2016-м.
Согласно отчету британского Королевского химического общества (RSC), сегодняшний смартфон в среднем содержит 30 различных химических элементов. По другим оценкам, в некоторых дорогих моделях можно найти до 75 элементов. Таблица Менделеева насчитывает 94 элемента, обнаруженных в природе.
Запасы ряда редкоземельных металлов, которые применяются для изготовления смартфонов, могут иссякнуть на Земле уже через сто лет. Это иттрий, галлий, мышьяк, индий и тантал. Индий, например, незаменим как при производстве сенсорных экранов, так и солнечных панелей. В смартфонах, в частности, смесь оксидов индия и олова используется в качестве электропроводящей прозрачной пленки, которая позволяет экрану реагировать на прикосновения.
Альтернативы индию ученые найти не могут, объясняет Элизабет Рэтклифф из RSC. "Этот один из самых редких химических элементов добывают из отходов и промежуточных продуктов производства цинка. Чтобы получить несколько миллиграммов индия, нужен килограмм цинка", — указывает эксперт.
Большая часть из существующих в природе семнадцати редкоземельных элементов добывается в Китае. Эта процедура дорогостояща, энергоемка и сопряжена с высокими экологическими издержками. В некоторых процессах для разделения компонентов и сжигания при высоких температурах используются кислоты, выделяющие при их использовании CO₂, что приводит к загрязнению окружающей среды.
Очистка сточных вод рудников является экономически нерентабельной, что приводит и к загрязнению грунтовых вод, в частности, в провинциях Цзянси и Шаньдун, а также в автономном районе Внутренняя Монголия.
Запасы редкоземельных элементов ограничены
Компания Electrical Waste Recycle может перерабатывать содержащиеся в смартфонах медь, алюминий, свинец, стекло и пластик. Хотя и это непросто, так как применение при их сборке прочных клеев, а не шурупов, затрудняет разборку. Но для извлечения редкоземельных металлов необходимы сложные и дорогостоящие химические технологии. Это превышает возможности завода Хаддерсфилда.
Ученые работают над методами переработки этих ценных материалов. Однако в настоящее время лишь один процент редкоземельных элементов используется повторно. Задача эта становится все более актуальной, учитывая, что, с одной стороны, электроники производится все больше; а с другой — запасы сырья ограничены, и его добыча сопряжена с высокими экологическими рисками.
Последнее слово за лидерами рынка смартфонов
Для потребителей есть альтернативы ведущим брендам смартфонов. Так, голландский социальный проект Fairphone представил уже несколько моделей экологичного смартфона. Его корпус выполнен из переработанного пластика, а все компоненты произведены из материалов, изготовленных без использования детского труда и нарушения трудового законодательства.
Создатели этого смартфона заявляют, что при его выпуске не был нанесен ущерб окружающей среде. Другая его особенность — модульная конструкция, благодаря которой этот смартфон "проживет" примерно в 2,5 раза дольше, чем модели других производителей.
Однако подавляющее большинство покупателей выбирают не экологичность, а современный дизайн, удобство и многофункциональность смартфона. Поэтому последнее слово в том, что касается совмещения запросов потребителей, экологических требований и грядущего дефицита редкоземельных металлов, остается за лидерами на рынке производства смартфонов.
