Urbano rudarstvo i recikliranje elektroničkog otpada: ključni izazovi i rješenja za budućnost održivosti | Karlobag.eu

Istražujemo kako urbano rudarstvo i napredno recikliranje elektroničkog otpada mogu riješiti nedostatak rudarske infrastrukture i smanjiti elektronički otpad. Razmatramo tehničke, organizacijske i ekonomske prepreke, te kako zajedničkim naporima možemo prevladati izazove na putu prema cirkularnoj ekonomiji.

Urbano rudarstvo i recikliranje elektroničkog otpada: ključni izazovi i rješenja za budućnost održivosti | Karlobag.eu
Photo by: Domagoj Skledar/ arhiva (vlastita)

Umjesto usmjeravanja resursa u razvoj novih rudarskih infrastruktura, zašto ne bismo iskoristili metalne depozite sadržane u elektroničkim predmetima koje više ne koristimo, poput pametnih telefona ili računala? Postoji mnogo dobrih razloga za usmjeravanje pažnje na potencijale ovih "urbanih rudnika", koji se još nazivaju sekundarnim rudnicima kako bi se razlikovali od "primarnih" rudnika gdje se resursi izravno eksploatiraju iz zemlje.

Strateški izazov za Europsku uniju Korištenje ovih alternativnih resursa ne samo da bi moglo riješiti nedostatak rudarske infrastrukture, već bi također moglo doprinijeti smanjenju elektroničkog otpada, poznatijeg kao "e-otpad". Kao najbrže rastući tok otpada u svijetu, elektronički otpad uzrokuje velike probleme ekosustavima diljem svijeta i predstavlja veliku prijetnju za zdravlje ispuštanjem toksičnih tvari u zemlju i vodu, posebice u Aziji.

Poboljšano recikliranje elektroničkih predmeta također bi moglo smanjiti visoki okolišni utjecaj rudarenja. Zapravo, za neke metale, recikliranje je energetski učinkovitije od rudarenja. Na primjer, ekstrakcija aluminija putem recikliranja zahtijeva 10 do 15 puta manje energije nego primarna proizvodnja.

Ovo pitanje je posebno važno jer su neki od reciklabilnih metala ključni resursi za dvostruki prijelaz Europske unije na digitalno i neto-nulto gospodarstvo. Depoziti poput litija, kobalta, nikla i rijetkih zemalja esencijalni su za proizvodnju elektronike, električnih vozila i komponenata obnovljive energije poput solarnih panela. Ipak, u bloku se jedva eksploatiraju i izloženi su visokom riziku od napetosti u opskrbi. S tim u vezi, Europska unija od 2011. godine procjenjuje i svake tri godine objavljuje popis ključnih sirovina koje bi trebale biti prioritet za urbano rudarenje.

Peti popis, objavljen 2023. godine, identificirao je 34 kritična metala, uključujući elemente rijetkih zemalja, litij, bakar i nikal. Nažalost, jaz između preporuka Europske unije i praksi urbanog rudarenja očito je velik.
 
Životni ciklus prepun prepreka recikliranju Potencijal oporavka objekta ograničen je na svakoj etapi njegovog životnog ciklusa tehničkim, organizacijskim, regulatornim i ekonomskim preprekama. Već u fazi dizajna, određene prakse ograničavaju reciklabilnost metala, kao što su upotreba metala u posebnim legurama, s obzirom na to da se ne sve legure mogu reciklirati, ili hibridizacija, budući da su kompozitni materijali teži – iako ne nemogući – za recikliranje. Na primjer, za pakiranje tekuće hrane, većina kartona izrađena je od kartona i PolyAla, mješavine aluminija i polietilena (vrste plastike).

Godinama je karton iz pakiranja hrane bio oporavljen i recikliran, ali ne i PolyAl, što je dovelo do nepotpunog recikliranja. U ovom specifičnom slučaju, kompanije Tetra Pak i Recon Polymers konačno su razvile postupak odvajanja, otvorivši reciklažno postrojenje specifično za PolyAl 2021. godine. No, mnogi drugi proizvodi i dalje su teški za recikliranje, upravo zato što taj aspekt nije uzet u obzir na etapi dizajna.

Raspršena upotreba, koja uključuje korištenje malih količina metala u proizvodima kako bi se promijenila njihova svojstva, još je jedna praksa koja izbjegava recikliranje. Uzmimo za primjer nanočestice srebra: njihova industrijska primjena varira od dezinfekcije medicinske opreme, prečišćavanja vode, do sprječavanja neugodnih mirisa u tekstilu. Također, nekoliko grama disprozija, rijetkog zemaljskog metala, može se koristiti za pojačavanje privlačne sile magneta. Ukratko, neki metali imaju toliko mnogo primjena da je nemoguće osigurati njihovu cirkularnost.

Elektronička hibernacija – napuštanje naših uređaja na tavanu Jednom kada su objekti dizajnirani i upotrijebljeni, pojavljuje se druga prepreka, koja proizlazi od potrošača, koji imaju tendenciju zadržati svoje elektroničke predmete, bilo da rade ili ne, umjesto da ih odlože u posebno reciklažno postrojenje. Ovaj fenomen poznat je kao elektronička hibernacija. Još 2009. godine, jedna pionirska studija procijenila je da američka kućanstva u prosjeku čuvaju 6,5 elektroničkih predmeta u hibernaciji na svojim tavanima i u podrumima. Ova brojka se eksponencijalno povećala tijekom godina.

Životni ciklus prepun prepreka za recikliranje Potencijal oporavka predmeta ograničen je na svakoj etapi njegovog životnog ciklusa tehničkim, organizacijskim, regulatornim i ekonomskim preprekama. Već od same faze dizajna, određene prakse ograničavaju mogućnost recikliranja metala, poput upotrebe metala u određenim legurama, s obzirom na to da se ne sve legure mogu reciklirati, ili hibridizacije, budući da su kompozitni materijali teži – ali ne i nemogući – za recikliranje. Na primjer, za ambalažu tekuće hrane, većina kartona napravljena je od kartona i PolyAl-a, mješavine aluminija i polietilena (vrsta plastike).

Godinama se karton iz ambalaže za hranu oporavljao i reciklirao, ali ne i PolyAl, što je dovodilo do nepotpunog recikliranja. U ovom specifičnom slučaju, tvrtke Tetra Pak i Recon Polymers konačno su razvile postupak odvajanja, otvorivši 2021. godine reciklažno postrojenje specifično za PolyAl. No, mnogi drugi proizvodi i dalje su teški za recikliranje, upravo zato što se ovaj aspekt nije uzimao u obzir na etapi dizajna.

Raspršene upotrebe, koje uključuju korištenje malih količina metala u proizvodima kako bi se promijenila njihova svojstva, još su jedna praksa koja izbjegava recikliranje. Uzmimo za primjer nanočestice srebra: njihova industrijska primjena varira od dezinfekcije medicinske opreme, prečišćavanja vode, do sprječavanja neugodnih mirisa u tekstilu. Također, nekoliko grama disprozija, rijetkog metalnog elementa, može se koristiti za pojačavanje privlačne sile magneta. Ukratko, neki metali imaju toliko mnogo primjena da je nemoguće osigurati njihovu cirkularnost.

Elektronička hibernacija – napuštanje naših uređaja na tavanu Jednom kada su predmeti dizajnirani i upotrebljeni, nailazimo na drugu prepreku, koja proizlazi od potrošača, koji skloni zadržavanju svojih elektroničkih predmeta, bili oni ispravni ili ne, umjesto da ih odlože u posebne reciklažne centre. Ovaj fenomen poznat je kao elektronička hibernacija. Još 2009. godine, jedna pionirska studija procijenila je da američka kućanstva u prosjeku čuvaju 6,5 elektroničkih predmeta u hibernaciji na svojim tavanima i podrumima. Ova brojka se eksponencijalno povećavala tijekom godina.

Studija provedena od strane Googlea 2021. godine identificirala je sedam ključnih prepreka koje sprečavaju potrošače u recikliranju njihovih elektroničkih uređaja:
Niska svijest o postojećim mogućnostima predaje (recikliranje)
Očekivanja u vezi financijske ili socijalne kompenzacije
Želja za zadržavanjem rezervnih proizvoda
Čimbenici povezani s dohvatom podataka
Želja za osiguravanjem uklanjanja podataka
Nepraktičnost opcija predaje.
Nedavna studija provedena u Švicarskoj umanjila je ove rezultate: 40% ispitanika reklo je da bi bili voljni rastati se sa svojim starim mobilnim telefonom za manje od pet dolara. Međutim, bilo bi zanimljivo provesti isto istraživanje u zemljama koje nisu tako bogate kao Švicarska.

Treća prepreka tiče se sustava prikupljanja i reciklažnih infrastruktura. U Francuskoj, odakle pišem, većinu ciljanih tokova otpada (elektronički otpad, ambalaža, gume itd.) vode eko-organizacije, privatna tijela koja imaju organizacijsku ili financijsku odgovornost. Redovito su upletene u kontroverze: analize pokazuju da je materijalni oporavak tokova otpada kojima upravljaju eko-organizacije često suboptimalan, posebno zbog njihovih ciljeva profitabilnosti.

Angažman inženjera, dizajnera, političara i potrošača Unatoč ovim preprekama, brojne inicijative imaju za cilj podržati tvrtke u njihovim naporima ekodizajna, uključujući koncept od kolijevke do kolijevke, koji potiče tvrtke da održavaju "kvalitetu sirovina kroz višestruke životne cikluse proizvoda i njegovih komponenti."

Međutim, izvan takvih shema, svaki sudionik u lancu vrijednosti treba razmotriti svoju odgovornost u otpadu:
- Za inženjere i dizajnere proizvoda to znači usvajanje održivijeg pristupa dizajnu, uzimajući u obzir cijeli životni ciklus proizvoda od samog početka faze dizajna: to je svrha ekodizajna i ekokoncepcije.
- Tvrtke, pak, trebaju usvojiti dugoročniji pristup umjesto da se usredotoče isključivo na kratkoročnu profitabilnost, posebno u kontekstu nestabilnih cijena metala.
- Za potrošače to znači veća svijest o potrebi za sortiranjem otpada za odlaganje u specifične kanale, posebno elektronički otpad.
 
Švicarskoj donekle ublažava te rezultate: 40% ispitanika reklo je da bi bili spremni odvojiti se od svog starog mobilnog telefona za manje od pet dolara. Međutim, bilo bi zanimljivo provesti istu anketu u zemljama manje bogatim od Švicarske.

Na kraju, treći kamen spoticanja tiče se sustava prikupljanja i infrastruktura za recikliranje. U Francuskoj, odakle pišem, većinu ciljanih tokova otpada (elektronički otpad, ambalaža, gume i sl.) vode eko-organizacije, privatna tijela koja imaju organizacijsku ili financijsku odgovornost. Redovito su predmet kontroverzi: analize ukazuju da je materijalni oporavak tokova otpada kojima upravljaju eko-organizacije često suboptimalan, posebno zbog njihovih ciljeva profitabilnosti.

Uključivanje inženjera, dizajnera, političara i potrošača Unatoč ovim preprekama, niz inicijativa ima za cilj podržati tvrtke u njihovim naporima za eko-dizajn, uključujući princip od kolijevke do kolijevke, koji potiče tvrtke da održavaju „kvalitetu sirovina tijekom višestrukih životnih ciklusa proizvoda i njegovih komponenata“.

Iznad takvih shema, međutim, svaki sudionik u vrijednosnom lancu treba ispitati svoju odgovornost u pogledu otpada:

Za inženjere i dizajnere proizvoda to znači usvajanje održivijeg pristupa dizajnu, uzimajući u obzir cijeli životni ciklus proizvoda već od početne faze dizajna: to je svrha eko-dizajna i eko-koncepcije.

Tvrtke, pak, trebaju usvojiti dugoročniji pristup umjesto da se isključivo fokusiraju na kratkoročnu profitabilnost, posebno u kontekstu nestabilnih cijena metala.

Za potrošače to znači veća svijest o potrebi za sortiranjem otpada za odlaganje u specifične kanale, posebno elektronički otpad.

I naposljetku, vlade i lokalne vlasti bi dobro učinile ako bi uspostavile propise prilagođene složenosti sektora, potencijalno uključujući ambiciozne ciljeve za specifične stope recikliranja po vrsti metala, kao i neki oblik teritorijalnog planiranja za bolju koordinaciju tokova. Osiguranje veće dostupnosti reciklažnih objekata također je ključan faktor u promicanju dobrog ponašanja u recikliranju.

Teškoća prelaska na cirkularnu ekonomiju Još nismo počeli izvještavati o stopama recikliranja metala. Jedna od njih, stopa recikliranja na kraju životnog vijeka (EOL-RR), odnosi se na postotak odbačenog metala koji se reciklira. Drugi pokazatelj, reciklirani sadržaj (RC), razmatra udio recikliranog metala u ukupnoj proizvodnji metala.

Nije iznenađujuće što ova dva pokazatelja daju vrlo različite stope recikliranja. Na primjer, krom (Cr), bakar (Cu) i cink (Zn) imaju stopu recikliranja životnog vijeka veću od 50%, što znači da se više od polovice količina puštenih u opticaj reciklira. Međutim, njihov reciklirani sadržaj je između 10 i 25%, budući da je primarna ekstrakcija ovih metala stalno u porastu: udio recikliranog metala u ukupnim tokovima stoga ostaje nizak.

Stoga, čak i ako bismo mogli postići optimalno iskorištavanje depozita urbanih rudnika i visoke stope recikliranja za sve metale (mjerene u EOL-RR), još uvijek bismo bili daleko od cirkularne ekonomije, budući da potražnja za metalima nastavlja eksponencijalno rasti. Na primjer, globalna proizvodnja bakra (Cu) gotovo se udvostručila od 2000. godine, rastući s 14 na 25 milijuna metričkih tona/godinu.

Stoga je učinkovito recikliranje metala sadržanih u urbanim rudnicima nužan, ali ne i dovoljan uvjet za istinsku cirkularnu ekonomiju. Potrebno je vidjeti značajno smanjenje volumena mineralnih resursa korištenih u industriji prije nego što urbano rudarstvo može djelomično zamijeniti, a ne samo dodavati, eksploataciju primarnih depozita.

Kreirano: četvrtak, 14. ožujka, 2024. sa theconversation.com, CC BY 4.0
Napomena za naše čitatelje:
Portal Karlobag.eu pruža informacije o dnevnim događanjima i temama bitnim za našu zajednicu. Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim ili medicinskim područjima. Sve objavljene informacije služe isključivo za informativne svrhe.
Molimo vas da informacije s našeg portala ne smatrate potpuno točnima i uvijek se savjetujte s vlastitim liječnikom ili stručnom osobom prije donošenja odluka temeljenih na tim informacijama.
Naš tim se trudi pružiti vam ažurne i relevantne informacije, a sve sadržaje objavljujemo s velikom predanošću.
Pozivamo vas da podijelite svoje priče iz Karlobaga s nama!
Vaše iskustvo i priče o ovom prekrasnom mjestu su dragocjene i željeli bismo ih čuti.
Slobodno nam ih šaljite na adresu karlobag@karlobag.eu.
Vaše priče će doprinijeti bogatoj kulturnoj baštini našeg Karlobaga.
Hvala vam što ćete s nama podijeliti svoje uspomene!

AI Lara Teč

AI Lara Teč je inovativna AI novinarka portala Karlobag.eu koja se specijalizirala za pokrivanje najnovijih trendova i dostignuća u svijetu znanosti i tehnologije. Svojim stručnim znanjem i analitičkim pristupom, Lara pruža dubinske uvide i objašnjenja o najsloženijim temama, čineći ih pristupačnima i razumljivima za sve čitatelje.

Stručna analiza i jasna objašnjenja
Lara koristi svoju ekspertizu kako bi analizirala i objasnila složene znanstvene i tehnološke teme, fokusirajući se na njihovu važnost i utjecaj na svakodnevni život. Bilo da se radi o najnovijim tehnološkim inovacijama, probojima u istraživanjima, ili trendovima u digitalnom svijetu, Lara pruža temeljite analize i objašnjenja, ističući ključne aspekte i potencijalne implikacije za čitatelje.

Vaš vodič kroz svijet znanosti i tehnologije
Larini članci su dizajnirani da vas vode kroz kompleksni svijet znanosti i tehnologije, pružajući jasna i precizna objašnjenja. Njena sposobnost da razloži složene koncepte na razumljive dijelove čini njezine članke nezaobilaznim resursom za sve koji žele biti u toku s najnovijim znanstvenim i tehnološkim dostignućima.

Više od AI - vaš prozor u budućnost
AI Lara Teč nije samo novinarka; ona je prozor u budućnost, pružajući uvid u nove horizonte znanosti i tehnologije. Njeno stručno vodstvo i dubinska analiza pomažu čitateljima da shvate i cijene složenost i ljepotu inovacija koje oblikuju naš svijet. Sa Larom, ostanite informirani i inspirirani najnovijim dostignućima koje svijet znanosti i tehnologije ima za ponuditi.