貢曉麗
東京奧運會推遲到了2021年,不過獎牌其實早就準備好了。先不論造型設計,這些獎牌的特別在于材料一全部來自日本民眾捐贈的廢棄電子產品,這是奧運會歷史上的一次創舉。
目前,全球每年產生5000萬噸電子垃圾,重量約等于4500座埃菲爾鐵塔或12.5萬架噴氣式客機。這些電子垃圾中,不僅有大量鐵、銅、鋁,也有黃金、白銀、稀土,如果無法有效回收,既浪費了原料,又污染了環境。
然而,怎樣高效循環利用電子產品,仍是一道世界性難題,一些初創公司已經嘗試著用微生物從電子垃圾中吸取固體黃金。
500萬部舊手機鑄就奧運會獎牌
2017年4月,東京奧組委面向民眾回收28種電子產品,用以提煉鑄造奧運獎牌的材料。至去年3月,東京奧組委回收到近8萬噸電子垃圾,其中包含500萬部舊手機。
2004年雅典奧運會,希臘政府為了制造獎牌,總共消耗了13公斤黃金、1噸白銀和1噸黃銅。
而日本人最終從這8萬噸電子垃圾中,提煉出了32公斤黃金、3.5噸白銀和2.2噸黃銅,用來打造5000枚奧運會和殘奧會獎牌綽綽有余。
目前,全球每年產生的5000萬噸電子垃圾中,只有20%能被有效回收。
去年,蘋果僅iPhone就賣出了1.86億臺,某種意義上說,他們也是全球最大的電子垃圾制造商之一。為了避免弓發爭議,蘋果提出過環保愿景,希望未來旗下所有產品的金屬材料,全部來自于回收的蘋果設備。
為此,蘋果專丁研發了手機回收機器人黛西。
它可以熟練拆解舊Phone的鋁殼、電池、相機、卡槽等部件,并提取精煉部件中包括鋁、金、銀、稀土等在內的14種金屬,而這些金屬是制造電子設備的重要原材料。黛西每小時可以拆開200部Phone,有兩條流水線,每年可拆卸多達120萬部iPhone。
目前,蘋果已推出100%再生鋁機身的MacBookAir,部分鋁金屬就是從舊Phone上回收的。而Phone11系列中的震動馬達,也是由100%回收的稀元素制成。
電子垃圾是富礦
2019年,蘋果公布了一份《環境責任報告》:每10萬臺舊iPhone手機,可以提取出1.5噸鋁、1.4噸鐵、32公斤稀土金屬(釔、鑭、鋱、釹、釓、鐠等)、6.3公斤銀、1.1公斤黃金……
手機中金和銀的富集程度,遠遠高于等重的金礦石和銀礦石。一噸iPhone可以提煉的黃金,是一噸金礦的300倍,而它能產出的銀則是一噸銀礦的6.5倍。
然而,蘋果的回收再利用計劃,卻被環保人士認為是本末倒置,倘若蘋果真是為了保護環境,就應該生產使用壽命更長的產品,或通過維保延長產品壽命。蘋果每年不斷推出新產品,甚至還用“降速門”這種非常規手段,鼓勵用戶加快更新設備,這本身就在助推電子垃圾數量的不斷增長。
除了可回收的金屬寶藏,廢棄手機中還含有20多種威脅環境的物質。
比如一塊廢|舊手機電池,就能污染6萬升水,污染強度是普通千電池的100倍,此外手機主板和芯片上還有鉛、鎘、鈹、汞和溴化阻燃劑等有害物質……
比如,要從電子廢品中提取黃金,目前就火法冶金和濕法冶金兩個法子,前者用高溫把黃金燒化后提取,后者用氰化物溶液或王水把金融化后提取。
兩種方法都有不同程度的缺陷,要么會釋放出有害氣體,如二惡英,要么會產生含有濃硝酸和鹽酸的有害溶液。不論是有害氣體還是液體,都需要經過復雜的無害化處理才能排出,而這些環保要求,會讓回收再利用電子垃圾的成本變得極為高昂。
用微生物法提取黃金
新西蘭初創公司MintInnovation(薄荷創新),正試圖用微生物法提取電子垃圾中的黃金。
“這是一種更環保的電子垃圾回收方
法。”該公司商業經理托馬斯·漢森介紹,他們先將印刷電路板、RAM記憶棒、處理器和其他含金屬的零件研磨成沙狀粉末,通過浸出將所有金屬溶解于強酸性液體。
“我們首先溶解所有反應性賤金屬(例如鐵、銅和鋁),然后通過各種工藝對其進行回收。例如,使用電解法將銅析出。”漢森說。之后,他們使用微生物來提取貴金屬。比如在溶解有黃金的強酸混合液中添加銅霉菌。
這些微生物會像海綿一樣,吸收出溶解的黃金。接下來,用離心機將富含金的微生物甩出,就得到了紫色粘液。
“這是因為納米級的黃金其實是紫色的,我們得到了像沙膩子一樣的東西,主要是微生物和黃金的有機結構,雜質非常少。”漢森說,只要燃燒掉有機物,剩下的金屬灰經過傳統的冶金過程變成純金。
據漢森介紹,微生物對鈀、鉑和銠等其他金屬也具有親和力,只要使用不同的微生物或稍微改變化學反應就能提取。
目前,薄荷創新公司在奧克蘭設有一家試點工廠,用回收的電子設備測試其微生物吸金的流程。
雖然還有一些問題需要解決,但“微生物煉金術”為回收再利用電子垃圾的可持續化提供了一種新思路。
摘編自微信公眾號“果殼”