بازیافت زباله های الکترونیکی می تواند یک فرصت طلایی باشد

1 دسامبر 2022 -توسط ویل فرگوسن، آزمایشگاه ملی لارنس برکلی – محدوده و مرز سیستم این مطالعه.

تا سال 2033، سالانه بیش از 1 میلیارد لپ تاپ، تلفن همراه و سایر دستگاه های الکترونیکی وارد جریان زباله های ایالات متحده می شود.

این امار بر اساس یک مطالعه جدید در Nature Sustainability است که افزایش چشمگیری در میزان و پیچیدگی زباله های الکترونیکی ایالات متحده در دهه آینده را پیش بینی می کند. به گفته پنگ پنگ و آرمان شهابی، دو دانشمند در آزمایشگاه ملی لورنس برکلی ، نویسندگان مطالعه، اگر اینها به درستی بازیافت نشود، این هجوم دلیلی رو به رشد برای نگرانی های زیست محیطی است زیرا حاوی مواد سمی زیادی است.

با این حال، با مدیریت بهتر پایان عمر، کار پنگ و شهابی نشان می‌دهد که ضایعات الکترونیکی می‌توانند منبعی از فلزات با ارزش، به‌عنوان طلا، باشند که می‌تواند با جبران افزایش تقاضا برای استخراج معادن بکر، برای اقتصاد آینده مفید باشد.

در این پرسش و پاسخ، محققان مقیاس مشکل زباله های الکترونیکی ایالات متحده و همچنین پتانسیل راه حل های مدیریت متنوع در سراسر کشور را مورد بحث قرار می دهند.پنگ پنگ یک دانشمند محقق در گروه سیستم های انرژی پایدار در بخش تجزیه و تحلیل انرژی و اثرات زیست محیطی (EAEI) در آزمایشگاه برکلی است.آرمان شهابی یک دانشمند در بخش EAEI منطقه فناوری انرژی در آزمایشگاه برکلی است.

پرسش. اکنون زباله های الکترونیکی چقدر مشکل دارند؟

آرمان: مقدار وسایل الکترونیکی که دور ریخته می شوند به سرعت در حال افزایش است و از برخی جهات منطقی است اگر به طور مستقیم به آن فکر کنید. ما فقط وسایل الکترونیکی بیشتری در زندگی خود داریم. بسیاری از آنها عمر کوتاهی دارند. در برآورد ما، دیدیم که فقط در ایالات متحده، پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که مجموعه‌ای از یک میلیارد دستگاه وجود دارد که تا پایان دهه هر سال در ایالات متحده دور ریخته می‌شوند.

یکی از مسائل مهم این است که ما واقعاً یک سیستم یا زیرساختی برای جدا کردن صحیح این وسایل الکترونیکی و استفاده مجدد از اجزای مختلف موجود در آنها نداریم، بنابراین آنها واقعاً فقط دفن می شوند یا برای بازیافت به کشور دیگری ارسال می شوند.. در بسیاری از مواقع فرآیند بازیافت با مقررات بهداشتی مناسب انجام نمی شود و می تواند افراد را در معرض برخی از مواد سمی موجود در آن وسایل الکترونیکی قرار دهد.

پنگ: اگر به افزایش مقدار وسایل الکترونیکی از سال 2010 تا کنون نگاه کنید، مقدار تولید شده در یک محیط جهانی دو برابر شده است.

ایده اقتصاد دایره‌ای، یعنی یافتن راه‌هایی برای استفاده مجدد از مواد ارزشمند در زباله‌های الکترونیکی، اخیراً مورد توجه بسیاری قرار گرفته است، اما یکی از مشکلات از منظر بازیافت این است که ما واقعاً پیش‌بینی خوبی در مورد آنچه که وجود دارد، نداریم. ترکیب آن زباله در آینده خواهد بود زیرا به سرعت در حال تغییر است. بین نوع دستگاه های تولید شده و نوع دستگاه هایی که وارد جریان زباله می شوند تاخیر وجود دارد که پیش بینی نوع دستگاه هایی که نیاز به بازیافت دارند را دشوار می کند.

س. نتایج مطالعه شما چگونه می تواند به حل مشکل زباله های الکترونیکی کمک کند؟

پنگ: ابهامات زیادی در ارتباط با آن وجود دارد، اما آنچه ما نشان دادیم این است که مقدار طلایی که اساساً هر ساله در الکترونیک در ایالات متحده دور ریخته می شود، می تواند معادل مقدار طلایی باشد که در این کشور استخراج می شود. ما به طور خاص به ارزش استخراج طلا از وسایل الکترونیکی پرداختیم زیرا طلا با ارزش ترین فلزی است که می توانید از آنها بدست آورید.

آرمان: برای تجزیه و تحلیل خود، منابع داده‌های مختلفی را جمع‌آوری کردیم تا به فروش لوازم الکترونیکی مختلف در ایالات متحده نگاه کنیم. ما رشد پیش‌بینی‌شده در فروش الکترونیکی را با تخمین‌های طول عمر برای دستگاه‌های الکترونیکی مختلف مرتبط کردیم و مطالعاتی که در آن‌ها قطعات الکترونیکی مختلف را از بین بردند تا تجزیه ترکیبی مواد در آن الکترونیک را بدست آوریم.و از آن پس توانستیم دستگاه های الکترونیکی مختلف را با مدارهای مجتمع با اندازه های مختلف و سپس آن مدارهای مجتمع با اندازه های مختلف را با ترکیب فلز سنگین یا طلای مدار به هم وصل کنیم.

پنگ: بخش مهم دیگری از مقاله این بود که ما نشان دادیم اگر از نظر تئوری در ایالات متحده، تمام پالایشگاه‌های استخراج معدن بکر شروع به پالایش فلزات از طریق وسایل الکترونیک کنند، آن‌گاه توانایی تولیدی برای انجام این کار را خواهند داشت. با این حال، یک مشکل بالقوه این است که اکثر تأسیسات پالایش طلای ایالات متحده عمدتاً در نوادا و آلاسکا قرار دارند.

از نظر تئوری، ما متوجه شدیم که می‌توانیم تمام فلزات بازیافت شده از زباله‌های الکترونیکی را به این پالایشگاه‌ها در نوادا یا آلاسکا منتقل کنیم، اما ارسال آنها از سراسر ایالات متحده به آن مکان‌ها در واقع بار اقتصادی و زیست‌محیطی زیادی ایجاد می‌کند. کار ما نشان می‌دهد که اگر بخواهیم روی ایجاد تأسیسات در سراسر کشور برای بازیابی فلزات از این زباله‌های الکترونیکی در مکان‌های متنوع‌تر تمرکز کنیم، در واقع می‌توانیم بار زیست‌محیطی و اقتصادی مرتبط با این حمل‌ونقل را کاهش دهیم.

س. : چه کاری باید انجام شود تا راه حل شما ممکن شود؟

پنگ: یکی از مسائلی که ما در حین انجام این تحقیق داشتیم این است که تفاوت بین مطالعات مختلف که در مورد آنچه در این وسایل الکترونیک وجود دارد بسیار زیاد بود. بنابراین، بسته به اینکه چه کسی آزمایش‌ها را انجام داده است و چه نوع مارک، سال استفاده  و غیره، می‌تواند تفاوت‌های چشمگیری بین مقدار برد مدار چاپی، پلاستیک‌های موجود در لوازم الکترونیکی و طلا یا سایر فلزات موجود در آنها وجود داشته باشد.

برای کمک به کاهش این عدم قطعیت، واقعاً مفید خواهد بود که سازندگان الکترونیک ترکیبی از آنچه را که در لوازم الکترونیکی خود هستند بدون افشای مالکیت معنوی خود بگنجانند. بازیافت‌کنندگان می‌توانند بفهمند که چه مقدار فلز در این وسایل الکترونیکی وجود دارد.

آرمان: اگر هر دستگاه الکترونیکی دارای نوعی برچسب مواد تشکیل دهنده بود که می توانست به ما بگوید چه چیزی در آنها وجود دارد، جمع آوری آنها و انتقال آنها در سراسر کشور به مکان ایده آل برای پالایش بر اساس محتوای آنها آسان تر می شد. اگر تولیدکنندگان در این فرآیند کمی نزدیک‌تر با پالایشگاه‌ها کار کنند، اطمینان از اینکه ظرفیت پردازش مواد را دارند و امکانات بازیافت خود را بهینه می‌کنند، آسان‌تر می‌کند.

حوزه مهم دیگری که در آن فرصتی برای تحقیقات آینده وجود دارد، از نظر نوع پالایشی است که در حال حاضر انجام می شود. بیشتر آن بر اساس معدن‌کاری بکر است و محققان باید به پیشرفت در تکنیک‌های جدید استخراج ادامه دهند که ممکن است برای بازیافت الکترونیکی موقعیت بهتری داشته باشند.

 س :اگر کار دیگری برای رسیدگی به این موضوع انجام نشود، انتظار دارید چه اتفاقی بیفتد؟

پنگ: بنابراین، فکر می‌کنم اگر قرار باشد کاری برای این مشکل انجام نشود، قطعاً با کمبود مواد فلزی حیاتی از منابع بکر مواجه خواهیم بود. و مشکل زیست محیطی مرتبط با زباله های الکترونیکی پیچیده تر و پیچیده تر خواهد شد زیرا همه این انواع مختلف الکترونیکی بسیار کوچکتر و پویاتر از 10 سال پیش هستند. من فکر می کنم این به طور بالقوه می تواند یک مشکل بسیار جدی باشد.

آرمان: فکر می‌کنم اگر چیزی تغییر نکند، شاهد افزایش حجم زباله‌های الکترونیکی تولید شده در ایالات متحده خواهیم بود و بدون زیرساخت‌های لازم برای رشد، این زباله‌های الکترونیکی احتمالاً به خارج از کشور ارسال می‌شوند. کشورها و این امر به سایر کشورها برای مراقبت از زباله های الکترونیکی ما تکیه می کند. ما همچنین بسیاری از مواد با ارزش را دور می اندازیم یا فقط آنها را می دهیم.

من فکر می‌کنم هرچه بیشتر به سمت یک جامعه دیجیتال پیش می‌رویم که در آن وسایل الکترونیکی بیشتری در زندگی روزمره خود داریم، مواد مورد استفاده در ساخت وسایل الکترونیکی تقاضای بیشتری پیدا می‌کنند. بنابراین، اگر بتوانیم راه بهتری برای استخراج و نگهداری قسمت‌هایی از آن مواد در پایان عمرشان پیدا کنیم، به رشد اقتصاد کمک می‌کند و در عین حال فشار بر محیط‌زیست را به حداقل می‌رساند.