Більшість людей, які викидають зламаний ноутбук у шухляду, не думають про нього як про родовище корисних копалин. Однак у материнській платі, жорсткому диску та акумуляторній батареї міститься суміш міді, кобальту, літію та рідкоземельних елементів, багато з яких у вищих концентраціях, ніж ті, що видобуваються з землі на діючій шахті.
Зі зростанням попиту на сонячні панелі та вітрові турбіни змінюється і дискусія щодо походження цих матеріалів. Переробка електроніки стає одним із більш практичних способів задоволення зростаючого попиту на корисні копалини без відкриття нових шахт.
Зміст
Розуміння мінералів, що ховаються в електронних відходах
Жорсткі диски та компоненти люмінесцентного освітлення, як правило, містять одні з найвищих концентрацій рідкісноземельних елементів, оскільки вони залежать від постійних магнітів та люмінофорів, що містять певні елементи.
Посилання на Unsplash: https://unsplash.com/photos/a-broken-cell-phone-laying-on-top-of-a-table-E6QLz0JUfco
Дослідження, що відстежує концентрацію рідкоземельних елементів у жорстких дисках, виявило, що рівень неодиму сягає 2,500 частин на мільйон , а диспрозію – до 500 частин на мільйон, причому люмінесцентні лампи, що використовують люмінесцентні лампи, ще багатші на ітрій та європій. У дослідженні також зазначається, що світовий обсяг електронних відходів вже перевищує 50 мільйонів тонн на рік, а прогнози показують, що до початку 2030-х років він може досягти майже 75 мільйонів тонн, що підкреслює масштаб цієї можливості.
Рідкісноземельні мінерали мають величезну цінність у будівельних компонентах для споруд відновлюваної енергетики, включаючи електромобілі та вітрові турбіни. Отримання цих критично важливих елементів з відходів є значним кроком у розвитку сталої енергетики та циркулярної економіки.
Перетворення відновлення на реальний ланцюг поставок
Значною проблемою видобутку рідкоземельних елементів з цих вторинних джерел є вартість і складність виконання. Саме з цим галузь традиційно стикалася, оскільки методи видобутку часто настільки дорогі, що видобуток без рудників за замовчуванням залишався дешевшим варіантом.
Цей баланс почав зміщуватися, оскільки більш ефективні методи обробки знижують витрати на відновлення до тих, які реально можуть поглинути шредер жорстких дисків або установка з виробництва магнітного брухту. Однією з причин, чому нові методи відновлення більш життєздатні, є відхід від традиційної обробки з використанням високих кислот.
Дослідники з Університету штату Айова та Інституту критичних матеріалів Міністерства енергетики роками вдосконалювали безкислотне розчинення – альтернативу на водній основі, яка дозволяє уникнути використання небезпечних кислот, що зазвичай використовуються для видалення рідкісноземельних елементів з магнітних відходів. Комерційні партнери, що працюють з цією технологією, мають на меті виробити кілька тонн оксиду рідкісноземельних елементів протягом наступних кількох років – матеріалу, призначеного для того ж ланцюга постачання магнітів, який живить вітрові турбіни та електродвигуни.
Роль громадськості
Ніщо з цього не працює без збору, а збір залежить від звичайної інфраструктури прийому відходів, яка добре працює. Заклади, які приймають електронні відходи та змішаний папір в одних і тих самих пунктах прийому, полегшують участь домогосподарств, які не мають можливості вивезти електроніку з дому, без спеціальної поїздки. Крім того, муніципальні та регіональні програми переробки все частіше об’єднують електроніку разом із більш звичними матеріалами для вторинної сировини.
Посилання на Unsplash: https://unsplash.com/photos/text-aI4RJ–Mw4I
Такий рівень доступності важливіший, ніж може здатися, оскільки значна частина мінералів у пристроях ніколи не видобувається просто тому, що самі пристрої ніколи не доходять до процесора.
Долари на національну безпеку вже надходять
Інтерес уряду до цієї сфери більше не є гіпотетичним. На початку 2025 року Міністерство оборони виділило 5.1 мільйона доларів компанії REEcycle , яка працює над відновленням демонстраційного об'єкта та розширенням комерційного виробництва для вилучення рідкісноземельних елементів з електронних відходів. Процес компанії розроблений для вилучення понад 98% рідкісноземельних елементів, включаючи неодим, празеодим, диспрозій та тербій, з магнітного брухту, а кінцевий комерційний об'єкт буде орієнтований на виробництво приблизно 50 тонн оксидів рідкісноземельних елементів щорічно.
Таке фінансування відображає ширше визнання того, що рідкоземельні магніти мають реальну структурну цінність в оборонних системах, що підвищує ставки для будівництва внутрішнього трубопроводу для відновлення, який не залежить виключно від нового видобутку.
Ширша картина поставок
Якщо відхилити масштаб, то напруга, яка керує всім цим, є очевидною. Для створення чистої енергії потрібно набагато більше міді, літію, кобальту та рідкісноземельних елементів, ніж був розроблений поточний ланцюг поставок, а видобуток нових родовищ потребує років отримання дозволів та капіталовкладень, перш ніж хоча б одна тонна потрапить на нафтопереробний завод.
Однак, переробка майже миттєво повертає вже очищений матеріал в обіг. Оскільки цілі щодо відновлюваної енергії посилюються, а виробники стикаються зі зростаючим тиском на первинні мінеральні постачання, утилізація електронних відходів пропонує джерело постачання, яке масштабується відповідно до вже сформованих споживчих звичок, а не таке, яке доводиться створювати під землею з нуля.
Замикання циклу завдяки інноваціям
Ідея видобутку корисних копалин у шухляді з відходами, а не на схилі гори, може здатися дещо незвичною, але економіка та політика починають привертати до себе увагу. Переробка електроніки має значний потенціал для зменшення тиску на нові види видобутку, скорочення відстані між відходами та сировиною та, зрештою, надання виробникам відновлюваної енергії другого, більш сталого джерела для того, що їм потрібно.
Для тих, хто звертає увагу на циклічні системи, утилізація електронних відходів швидко стає одним із більш конкретних прикладів того, як виглядає замикання циклу на практиці.
