Переробка гаджетів

Вітаємо Вас. Сьогодні ми хотіли б підняти тему, яка не дуже популярна як серед виробників, так і серед користувачів. Це тема переробки відслужилої і застарілої електроніки. Будь-який пристрій рано чи пізно ламається, або стає непотрібним, і виявляється на звалищі. У ряді країн турботливі і виконавчі громадяни здають стару техніку на переробку, щиро вірячи, що таким чином вони не забруднюють світ. На жаль, в кращому випадку вони не забруднюють хіба що свою країну, просто електронні відходи вивозять за моря . Звичайно, деяка частина все ж йде в переробку, але дуже невелика.

А продажу телефонів, смартфонів, планшетів та інших гаджетів все наростають. Тепер до них приєднаються годинник, на підході окуляри віртуальної реальності. І вся ця техніка містить в собі приблизно третину таблиці Менделєєва. Про те, з чого ж складаються наші гаджети і наскільки добре вони піддаються переробці, читайте в нашому перекладі .

До кінця це року в усьому світі буде продано близько 1 800 000 000 мобільних телефонів. І всього лише через кілька років приблизно 44% з них будуть валятися непотрібними. Приблизно така ж частка буде перепродана на вторинному ринку, а 4% виявляться на звалищах. І лише 3% будуть здані на переробку. 

Ця гнітюча статистика надана Хайвелом Джонсом (Hywel Jones) з Університету Шеффілд Халлам ( Sheffild Hallam University ). В середньому сучасний мобільний телефон містить близько 300 мг срібла і 30 мг золота. Концентрація золота в телефоні в 50 разів вище, ніж в руді в шахті. Одних лише цих двох металів за поточний рік буде використано на 2,5 млрд доларів. 

В цілому наші телефони складаються приблизно з 40 хімічних елементів. І з них тільки 17 можуть бути перероблені в кращому випадку на 95%, навіть на таких складних підприємствах з цехами переплавки і електролізу, як гігантський завод Umicore в Антверпені, Бельгія. У країнах, що розвиваються, де часто застосовується ручне розбирання електроніки, ступінь переробки набагато нижче, і супроводжується підвищеним ризиком отруєння різними шкідливими речовинами, включаючи важкі метали та кислоти.

У спробах перешкодити зростанню цієї проблеми, приватні технологічні фірми розробляють системи, які допоможуть легше, швидше і безпечніше переробляти мобільні телефони. У той же час вчені сподіваються, що архітектури, що збільшують термін життя пристроїв, - на зразок модульних телефонів з замінними блоками-компонентами, - дозволять як мінімум радикально знизити кількість пристроїв, що валяються непотрібними по шухлядах, полкам і столів в усьому світі. 

Однак ряд ринкових аналітиків сумніваються в життєздатності деяких радикальних підходів, виглядають вельми надумано і химерно. «Безліч божевільних« революційних »і« проривних »технологій стають лише втратою грошей, що дуже характерно для сфер, де заправляють уряду і корпорації», Вважає директор з досліджень з компанії Lux Research . Повна переробка всіх матеріалів, що використовуються в телефонах, є великою і складною проблемою, яка потребує пошуку рішень з боку чималої кількості дисциплін. Для створення подібної технології необхідна тісна кооперація між хіміками, інженерами, дизайнерами та бізнесменами.

CLEVER

Англійська проект CLEVER ( Closed Loop Emotionally Valuable E-waste Recovery ), що займається проблемою переробки, просуває концепцію телефону, який «старіє витончено». В основі лежить ідея використання повністю розчиняються плат, щоб полегшити витяг різних металів. За задумом учасників проекту, їх телефон повинен складатися з якогось каркаса, - «скелета», - до якого приєднані різні «нутрощі»: акумулятор, дисплей, материнська плата і т.д. Всі ці компоненти будуть легкозамінними. На розвиток цього проекту, розпочатого в минулому році, виділено 2,1 млн доларів, а завершення розробки заплановано на 2016 рік.



Фахівці з CLEVER спільно з дослідниками з Університету Локборо також займаються вивченням механізму емоційної прихильності споживачів до своїх гаджетів. Вчені намагаються з'ясувати, як можна продовжити цю прихильність і як спонукати людей здавати непотрібні пристрої на переробку. Для цього проводяться експерименти з різними матеріалами, щоб підвищити привабливість навіть ненового телефону.

Однією з головних проблем в переробці є процедура відділення пластиків від металів і подальшого сортування. Наприклад, в Австралії деталі з різних пластиків просто змішують, подрібнюють і використовують для виготовлення предметів на кшталт стовпів для огорож. Тому в CLEVER ведеться розробка матеріалів на основі целюлози для каркаса і друкованої плати. Також оцінюються нові суміші інгібіторів горіння, гідрофобні присадки і наповнювачі з низькою діелектричною проникністю. Коли такий телефон потрібно буде переробити, то розроблені для цієї мети ферменти допоможуть перетворити целюлозу в цукру. А для вилучення металів команда CLEVER збирається розробити методики сепарації, включаючи вибіркове розчинення в іонних рідинах з подальшим відновленням, наприклад, гальванічним способом.

модульний телефон

Ідея зі створенням модульного телефону має не надто хорошу репутацію. У 2007 році ізраїльський стартап Modu представив смартфон, який вставлявся в електронні модулі і перетворювався в камеру або музичний плеєр. Компанія збанкрутувала незабаром після випуску продукту, який піддався критиці за пропрієтарних, громіздкість і обмежена кількість модулів. Пізніше розробки Modu були придбані Google. Корпорація планує в наступному році представити своє бачення модульного смартфона. Судячи з усього, розробкою своїх варіантів займаються Apple і ZTE, найбільший китайський виробник телефонів.

Прототип пристрою від Google буде являти собою алюмінієву раму з вісьмома слотами для функціональних модулів і двома слотами для додаткових функцій на зразок клавіатури. На відміну від громіздких роз'ємів Modu, Google використовує для з'єднання модулів магніти. Також в планах пошукової корпорації варто залучення «сотень тисяч розробників» для створення модулів. Компанія-партнер Google, Newton, розробляє початкову лінійку, що включає в себе оксиметр для вимірювання рівня кисню в крові і об'єктиви для нічної фотозйомки.

біопереробки

Крім розробки більш довгоживучих телефонів, робиться чимало зусиль для розробки більш ефективних і менш шкідливих процесів для вилучення матеріалів зі старих телефонів. Сьогодні це найчастіше роблять за допомогою масштабної переплавки і електролізу. У країнах, що розвиваються використовується суміш азотної і соляної кислот (царська горілка) нерідко використовується для вилучення золота. 

В ЄС нещодавно розробили технологію поетапного вилучення матеріалів без плавлення і використання сильних кислот. З телефонів демонтують друковані плати, які потім подрібнюють і просівають. Пластики та метали поділяють за допомогою флотації, При якій бульбашки піднімають на поверхню частинки гидрофобного пластика, які знімаються механічним способом. При цьому на дні залишаються шматочки металів, які піддаються гідрометалургійної обробці. 

З решти опадів за допомогою хлорид-гипохлоритного методу вилуговується золото, після чого фільтрується на мати з міцелію. Цей так званий спосіб біодобичі (biomining) дозволяє витягти до 80% золота. Коли «грибний» фільтр насичується металом, то його або перевищелачівают, або обзолюють саму біомасу, попросту - спалюють. Це біоспособ набагато більш екологічний в порівнянні з переплавкою, в ході якої утворюється велика кількість викидів.

eVOLV

У свою чергу, компанія Entegris, Великий постачальник матеріалів для електронної промисловості, заявила про створення процесу переробки замкнутого циклу під назвою eVOLV, який дозволяє отримати до 98% цінних металів при кімнатній температурі і на 30-40% дешевше, ніж при плавленні. В даному випадку з материнських плат видаляють мікросхеми, а свинець, олово і срібло знімають за допомогою кислоти. Суміш багаторазового використання на 70% складається з води і не містить розчинників, ПАР, ціаніду або царської горілки. Автори заявляють, що їх процес дозволяє з 1 кг відходів витягти 1 кг корисних матеріалів, безвідходне виробництво. Метали відновлюються або в чистому вигляді, або у вигляді оксидних порошків. Мікросхеми продаються на переробку або повторне використання. Окремий етап переробки присвячений вибіркового розчинення дорогоцінних металів. Вся вода, використовувана при переробці, піддається очищенню і використовувати повторно. Друковані плати продаються на отримання міді, заліза або алюмінію.

Автори процесу стверджують, що eVOLV є модульним, тобто ті чи інші етапи можна додавати або виключати, в залежності від поточної ситуації. 

скепсис

Однак далеко не всім технологіям судилося жити і розвиватися. Більшість ідей, включаючи біопереробки, можуть ніколи не стати комерційно вигідними і канути в небуття. Справді, яким би потенціалом не мали вищеописані технології, не схоже, щоб найбільші плавильні компанії якось переживали з цього приводу. Наприклад, згадана Umicore збирається на 40% збільшити свої виробничі потужності, вклавши в це більше 100 млн доларів. Після цього вони зможуть переробляти близько 500 000 тонн електронних відходів в рік.

висновок

Як традиційні, так і інноваційні компанії-переробники можуть скільки завгодно не помічати один одного, але одного вони заперечувати не зможуть: для всіх з них вистачить старих гаджетів. Якщо якось змусити людей повитасківать їх з далеких кутів. Це стосується не тільки мобільників, але і всієї іншої електроніки, включаючи телевізори, магнітофони, радіоприймачі і т.д. І на цьому тлі вигідніше інших досить несподівано виглядає YotaPhone. Як ви пам'ятаєте, другий дисплей не рідким чорнилі дозволяє використовувати смартфон і як рідер для електронних книг. Тобто один пристрій замінює собою традиційну і вже звичну зв'язку зі звичайного смартфона і «читалки». Які рано чи пізно перетворяться в електронне сміття. Так, як і YotaPhone. Але в його випадку відходів буде в два рази менше. А якщо згадати, скільки в світі продається читалок,