2021-ben kb. 57 millió tonna elektronikai hulladék keletkezett. A tudósok szerint sürgősen fel kell gyorsítani az e-hulladék újrahasznosítását, mert a nemesfémek bányászata az új eszközök előállításához fenntarthatatlan.
A brit Királyi Kémiai Társaság (RSC) szerint most globális erőfeszítésekre van szükség ennek a hulladéknak a felhasználásra ahhoz, hogy a telefonok, számítógépek gyártásához szükséges ritka és értékes fémekhez hozzájussanak a gyártók. A kémikusok kampányba kezdtek, hogy felhívják a figyelmet a bányászat fenntarthatatlanságára, mivel az ,,értékes elemek korlátozott mennyiségben állnak rendelkezésre, és a jelenlegi újrafeldolgozási eljárások nem kielégítőek”. Rámutatnak, a geopolitikai nyugtalanságok, valamint az ukrajnai háború csúcsra járatták az olyan fémek árfolyamát, mint például a nikkel, amely az elektromos elemek alapanyaga. Az ellátási láncokban kialakult káosz 2021 és 2022 között ötszörösére emelte a lítium árát, ami szintén fontos alkotóanyag. Néhány fém tartalékai pedig kimerülőben vannak. “A technológiai fogyasztásunk szokásai semmiképp sem fenntarthatók, és azzal fenyegetnek, hogy elfogynak a szükséges nyersanyagok, valamint tovább növelik a környezeti károkat” – mondta Tom Welton, az RSC elnöke.
Eközben az e-hulladék – aminek csak a 20 százalékát hasznosítjuk – évente két tonnával növekszik. ,,A kormányoknak teljesen át kell alakítaniuk az újrahasznosítás infrastruktúráját, a vállalatoknak pedig be kell fektetniük a fenntartható gyártási technológiákba” – tette hozzá Welton. Egy felmérés szerint az újrahasznosítás gondolata találkozik a fogyasztói igényekkel, 10 országban 10 ezer ember mondta, hogy akár kedvelt márkájáról is átváltana egy olyanra, amelyről tudja, hogy fenntartható módon készült. De az is kiderült, hogy bár a megkérdezettek aggódnak a környezeti terhelés miatt, nem tudják, hogyan szabaduljanak meg használt elektronikai tárgyaiktól, illetve nem biztosak benne, hogy az újrahasznosítási módszerek biztonságosak. Elizabeth Ratcliffe, az RSC tagja szerint rengeteg használt eszközt, telefont, számítógépet halmozunk fel otthonainkban: a gyártóknak és a forgalmazóknak többet kellene ezzel foglalkozniuk, ügyfeleiket megnyugtató módon kezelni a használt szerkezeteket.
A földfémek valójában nem is olyan ritkák, lehet hogy több van belőlük a földkéregben, mint aranyból, uránból vagy ónból. A problémát az okozza, hogy bányászható előfordulási helyeikből van kevés, hetven – egyes becslések szerint több, mint kilencven – százaléka a bányáknak Kínában van. Újrahasznosításuk régóta napirenden van, de nem egyszerű folyamat a reciklikálásuk sem. Ez is magyarázhatja, hogy a ritkaföldfémek újrafeldolgozásból való előállítás a becslések szerint jelenleg csak 1-5 százalék között van. Új eljárások kutatása folyik, de ezek csak egy-egy fémet céloznak, nem feltétlenül alkalmasak ipari alkalmazásra, az igazi áttörés a technológiában még hiányzik.
kép: Kálmán Attila
Ritkaföldfémek felhasználása
Gallium: orvosi hőmérőkben, LED-ekben, napelemekben, teleszkópokban használják, és lehetséges rákellenes tulajdonságokkal rendelkezik
Arzén: tűzijátékokban, fakonzerválóként használják
Ezüst: tükrökben, napfényben elsötétülő reaktív lencsékben, antibakteriális ruházatban és érintőképernyős kesztyűben használható
Indium: tranzisztorokban, mikrochipekben, tűzoltó rendszerekben, Forma-1-es autók és napelemek golyóscsapágyainak bevonataként
Ittrium: fehér LED-lámpákban, kameralencsékben használják, és bizonyos rákbetegségek kezelésére is használható
Tantál: sebészeti implantátumokban, neonlámpák elektródáiban, turbinalapátokban, rakétafúvókákban és szuperszonikus repülőgépek orrsapkáiban, hallókészülékekben és pacemakerekben
Ritkaföldfémek szénhulladékból
A ritkaföldfémek, amelyek az okostelefonok és elektromos járművek fontos alapanyagai, a szénhulladékból is kivonhatók, ráadásul jóval olcsóbban a bányászati kitermelésnél – állítja egy nemrég publikált tanulmány, amely a newscientist.com oldalon jelent meg.
James Tour, a Rice Egyetem kémikusa és kollégái által kidolgozott technológia lehetővé teszi a ritkaföldfémek kivonását és újrahasznosítását a hamuból és a szénporból, ami nagy mennyiségben képződik a szénerőművek salakanyagaként. Az új technológiai eljárásban a hamut kvarccsövekbe helyezik, és egy másodpercig nagyfeszültségű áramot vezetnek keresztül rajta 1 másodpercig, hogy 3000 Celsius-fokra hevítsék fel. Ez a gyors melegítés feltöri a hamuban lévő mikroszkopikus üveggömböket, amelyek ritkaföldfémeket tartalmaznak. A folyamat oxiddá alakítja a fémeket, amik lágy savakkal már könnyebben elválaszthatók.
Minden tonna salak csak körülbelül fél kilogramm ritkaföldfémet tartalmaz, de a több évtizedes szénégetésből egész hamuhegyek maradtak fenn, ezért az ebből kivonható mennyiség óriási – mondja Tour. A kutatók bemutatták, hogy a technológia arra is alkalmas, hogy visszanyerjük a ritkaföldfémeket a vörös iszapból – az alumíniumgyártás alatt keletkezett melléktermékből –, valamint a háztartási elektronikai hulladékokból, miután ez utóbbiakat porrá őrölik.
