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电子垃圾“含金量”竟然高于金矿石:盘点新技术,将“废物”变为“宝物”

10月14日是国际电子垃圾日。电子垃圾是对所谓的“废弃电气电子设备”(WEEE)的非正式称呼。随着工业文明的发展,废弃电子产品越来越多,逐渐堆积成一座座永不枯竭的“城市矿山”。

根据联合国的数据,在2021年,地球上每个人平均产生7.6公斤电子垃圾,这意味着全球将产生5740万吨的巨量电子垃圾。

根据总部位于瑞士布鲁塞尔的WEEE论坛公布的数据,今年全球堆积的废弃电子电气设备总量估计为5740万吨,超过地球上最重的人造物体——中国长城的重量。

尽管各国采取了许多举措来缓解这一日益严重的问题,但如果没有消费者的积极行动,这些举措都只是杯水车薪。今年的国际电子垃圾日将重点关注我们每个人在实现电子产品循环利用方面所发挥的关键作用。

被囤积、被丢弃……废弃手机怎么处理?

今年3月,国际电信联盟发布了“2020年全球电子垃圾报告”。据估计,2019年,世界产生了5360万吨电子垃圾,人均7.3公斤。预计到2030年将增长到7470万吨。

由此看来,全球电子垃圾每年增加200万吨(约3%—4%),这是电子产品消耗率较高(每年增加3%)、产品生命周期较短和维修方式选择有限造成的。

据欧洲数据,一个普通家庭72件电子产品中有11件不再使用或被损坏。每个公民每年还会有4—5公斤闲置的电器和电子产品在被丢弃之前被囤积着。

说到手机,法国的一项研究估计,有5400万至1.13亿部重达10—20吨的手机“躺”在法国人家里。

在美国,虽然许多手机被回收利用,但估计每年有1.51亿或更多手机(每天约41.6万部)被丢弃并最终被焚烧或填埋。美国垃圾填埋场40%的重金属来自废弃的电子产品。

一吨废手机比一吨金矿石更具“含金量”

新冠疫情的暴发对我们使用电子产品和数字解决方案产生了明显的影响,人们对电子产品的依赖增加。根据欧洲议会委托进行的一项研究,到2020年12月,欧盟对个人电脑和平板电脑的需求同比增长4.6%。然而在2019年,只有不到一半(17.4%)的电子垃圾得到妥善处理和回收。

对手机、平板电脑和其他小型电子产品而言,数据安全、产品价值、难以满足回收要求等成为阻碍其回收的主要因素。

联合国大学可持续循环(SCYCLE)项目主任兼训研所波恩办事处主任吕迪格·库尔称,世界“城市矿山”中的电子电气设备组件的价值是巨大的。

废弃电子产品矿山的“含金量”远高于一般优质原生矿山。“例如,100万部手机中合计嵌入24公斤黄金、1.6万公斤铜、350公斤银和14公斤钯——这些资源可以回收并返回到生产周期中。如果我们不能回收这些材料,就需要开采新的矿藏,从而危害环境。”库尔说。

SCYCLE高级项目官员基斯·巴尔德表示:“此外,与开采原始金属相比,从废物中回收黄金和其他材料可以减少大量二氧化碳排放。”保守估计,高价值、可回收的材料价值为570亿美元——高于大多数国家的国内生产总值(GDP)。

欧盟环境、海洋和渔业事务专员维京尼乌斯·辛凯维奇斯称,电子垃圾是世界各地增长最快的废物之一。要改变这一趋势,我们应将“废物”变为“宝物”。

目前,欧盟委员会正在制定电子设备新生态设计要求,以提高耐用性,使它们更易于维修,从而方便消费者作出可持续利用的选择。

WEEE论坛表示,成功提高电子垃圾的回收利用率需要包括消费者在内的每一个人的参与。意识是行动的关键。在今年的国际电子垃圾日,他们希望通过电子垃圾收集活动、学校讲座和社交媒体推广等宣传活动,敦促人们妥善处置报废电子产品。

其实,对于电子垃圾的创新技术,都在不断的更新,小编就列举几个,让大家对电子垃圾改观!

1,东京奥运金牌竟是'废品'做的?

随着人们生活水平的提高,科技的迅猛发展,电子产品更新换代速度飞快,所以废旧的电子产品被淘汰的速度也随之增加,造成地球上的电子垃圾越来越多。

如果把电子垃圾进行填埋,其中的重金属会严重造成土壤及地下水资源的污染;若焚烧会产生如二恶英、呋喃、多氯联苯类等有害物质,对自然环境和人体造成严重的危害。此外,废弃的制冷设备中的氟利昂会破坏臭氧层结构,引起温室效应。

但是值得一提的是电子垃圾中有许多材料是可以资源化利用的,例如一些金属、贵重金属和稀有金属及塑料等。由此可见,合理谨慎的处理与回收利用电子垃圾是十分必要的。

科技化和环保化是国际奥委会所倡导的理念和要求,为了契合这一理念,早在2017年4月,日本就将 “都市矿山”计划用于奥运会的筹备当中。

1988 年,“都市矿山”首先由日本东北大学选矿制炼研究所的南条道夫教授提出,由于电子垃圾中包含多种有价值的金属和贵金属,被形象的称为“矿山”。此计划就是把废旧的电子垃圾作为矿物资源,进行有计划的回收,从中获取可利用的资源。

耗时两年多的时间,东京奥组委总共收集了七万多吨废旧小家电和六百多万部手机,不但提升了民众对于奥运会的参与感,而且从中提炼出的近32公斤的纯金、3500公斤的纯银以及2200公斤的纯铜等材料,很好的满足了制作奥运会奖牌的需要。

2、电子垃圾再利用,可溶于水的智能手表问世!

近日,天津大学精密仪器与光电子工程学院生物医学工程系黄显教授团队开发出了世界上第一款可溶解的智能手表。

该手表和传统的智能手表一样,具有传感器,可以精确测量心率、血氧水平和步数,并通过蓝牙连接将这些数据传输到手机应用程序;有机发光二极管(OLED)屏幕还可以显示相关手机的日期、时间和消息,以及监测到的佩戴者生命体征等数据。

当不再使用时,只需要将废弃的电子产品丢入水中,即可在几天之内降解,其中的芯片等元器件仍然可以回收使用,既没有污染又能增加电子元器件的利用率。

该研究的核心技术是一种可用于可溶解消费电子产品引线互连的室温水烧结纳米复合材料。

提到该技术必须先了解下“瞬态电子器件”。瞬态电子器件是指,当电子功能器件在实现指定功能或完成某项任务后,其物理形态和功能可以在外界刺激触发下,发生部分自毁消失或者完全自毁消失的一种电子器件。

当前,大多数瞬态导电油墨都需要通过光脉冲或者激光烧结实现油墨导电性能的提升,但是这些方法需要昂贵的仪器设备以及苛刻的烧结环境。

而黄显教授团队的解决方案实现了油墨在室温下的水烧结,这一突破大大降低了烧结成本。同时,实现了在可降解基板上的双面印刷,大大缩小了占用空间。

但是,由于印刷精度上的限制,当前制作的可溶性电子产品在尺寸和功能全面性上,距离市面上的成熟电子产品还有很大差距。

但是,这种可溶解的电子产品为解决电子垃圾和芯片回收提供了一个全新的思路。

文章来源: 科技日报,科创中国,望潮科技

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