Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Knappe metaller bliver ikke genvundet fra udtjente køretøjer

Hvert år går 20 tons guld tabt fra Europas bilpark. Mængden af ​​kritiske og sparsomme metaller i køretøjer er steget dramatisk i de seneste år, som vist af en unik undersøgelse af Europas bymine. Kredit:Empa

Store mængder sparsomme metaller går tabt fra Europas bymine af køretøjer, inklusive 20 tons guld hvert år - og andelen af ​​kritiske metaller i køretøjer fortsætter med at stige. Der er udgivet en database, der kortlægger metallerne og letter genanvendelse. Den 8. marts Maria Ljunggren Söderman, forsker ved Chalmers Tekniske Universitet, vil præsentere resultaterne på IEAs ekspertmøde.

Metaller, såsom guld, kobolt og lithium, er en uundværlig del af batterier, mobiltelefoner, elektroniske gadgets og køretøjer. På samme tid, Europa er meget afhængig af import af metaller, hvilket gør nogle af dem kritiske for EU.

"Disse metaller er nødvendige for den igangværende overgang til grønnere teknologier, som elbiler, solceller, LED-belysning og vindkraft, så enhver forsyningsrisiko er et strategisk og økonomisk problem for EU. Hvad mere er, det er begrænsede ressourcer, der skal bruges på en bæredygtig måde, " siger Maria Ljunggren Söderman, Forsker ved Miljøsystemanalyse ved Chalmers Tekniske Universitet.

Hun bidrog til det omfattende europæiske forskningsprojekt Prosum, som nu har udarbejdet en ny database, som man kan løse problemet med. The Urban Mine Platform, den eneste af sin slags i verden, kortlægger de metaller, der kan genbruges fra udtjente køretøjer og elektrisk og elektronisk udstyr. Maria Ljunggren Söderman var ansvarlig for undersøgelsen af ​​de 260 millioner lette køretøjer i Europas flåde. Hun bemærker, at mængden af ​​kritiske og knappe metaller er steget betydeligt, og at køretøjer også nu indeholder mange nye metaller.

"Det er primært fordi vi konstruerer mere og mere avancerede køretøjer, med en masse elektronik, letvægtsmaterialer og katalysatorer. Stigningen i antallet af elektriske køretøjer bidrager til denne udvikling, selv om de indtil videre repræsenterer en lille del af køretøjsflåden, " siger hun. Et sådant eksempel er neodym, et af de sjældne jordarters metaller (REM). Det anslås, at der i 2020 vil være næsten 18, 000 tons neodym i den aktive bilflåde - ni gange den mængde, der var til stede i år 2000.

Guld er et andet eksempel - og forskerne blev overraskede over, hvor store mængderne af skjult guld i køretøjer faktisk er. I 2015 var der anslået omkring 400 tons guld i Europas bilflåde, mens de køretøjer, der forlod flåden, indeholdt omkring 20 tons guld - som, ud over, blev ikke genbrugt. Det betyder, at guld til en værdi af mange hundrede millioner euro går til spilde – hvert år. "Vores beregning viser, at mængden af ​​guld i udtjente køretøjer nu er i samme størrelsesorden som mængden i elektrisk og elektronisk skrot. Det er en stigning, som ikke kan ignoreres, " siger Ljunggren Söderman.

Generelt, meget lidt af de kritiske og sparsomme metaller i køretøjer genanvendes. Den store udfordring er, at de er spredt ud i små mængder; i en ny bil, for eksempel, der kan være et gram eller to guld fordelt på flere tiere af komponenter. Men mens EU har klare krav til genanvendelse af ædelmetaller i elektrisk og elektronisk udstyr, sådanne bestemmelser mangler for køretøjer. "Der er ingen krav eller incitamenter til at genbruge guld fra køretøjer, men der er klare økonomiske værdier her, som jeg ikke tror, ​​folk har indset omfanget af, " hun siger.

Maria Ljunggren Söderman håber, at forskningsresultaterne vil anspore til en forandring. "Bilproducenter og genbrugs- og materialeindustrien er nødt til at arbejde sammen for at sikre, at der sker noget. Det skal være muligt at gøre mere end i dag — trods alt, dette er opnået med elektrisk og elektronisk udstyr, " siger hun. "Når det er sagt, guld er en forholdsvis lavthængende frugt, og udsigterne for genanvendelse af andre kritiske og knappe metaller er væsentligt mindre gunstige – fra både elektrisk og elektronisk udstyr og køretøjer. Hvis vi ønsker at ændre dette, politikændringer kan være nødvendige."

Den 8. marts, hun vil præsentere sine forskningsresultater på et ekspertmøde om materialetendenser og klimaforandringer inden for transportområdet, organiseret af IEA, det internationale energiagentur i OECD-landene. Hun understreger, at en omstilling mod mere genanvendelse af metaller er en central del af EU's indsats for at skabe en mere cirkulær økonomi. "De kritiske og knappe metaller i vores produkter er steget betydeligt, og i de fleste tilfælde bruger vi dem kun én gang. Dette skal løses, især fordi disse metaller er nødvendige for mange af de bæredygtige teknologiske løsninger, som vi i øjeblikket har på bordet, " hun siger.

I det internationale EU-projekt Prosum (Prospecting Secondary raw materials in the Urban mine and Mining wastes) 17 parter fra universiteter, forskningsinstitutter og ekspertorganisationer har sammen undersøgt mængden af ​​kritiske og knappe metaller, der kan genanvendes fra Europas batterier, køretøjer og elektrisk og elektronisk udstyr. Projektet er finansieret af EU's Horizon 2020 forskningsprogram. Resultaterne præsenteres i databasen kaldet Urban Mine Platform, som viser den rute, metallerne tager fra de kommer på markedet, til de bliver til affald. Hensigten er at skabe en videnbase for at mindske afhængigheden af ​​import og udnytte ressourcerne i udtjente produkter mere effektivt.

Chalmers-forsker Maria Ljunggren Söderman, fra afdelingen for miljøsystemanalyse på Institut for Teknologiledelse og Økonomi på Chalmers Tekniske Universitet, har stået for opmålingen af ​​køretøjerne i projektet. Duncan Kushnir fra Lunds Universitet og Amund N. Løvik fra Empa i Schweiz har også deltaget i køretøjsundersøgelsen.

  • I EU, Norge og Schweiz bliver omkring 10 millioner tons elektrisk og elektronisk udstyr og 2 millioner tons batterier bortskaffet som affald hvert år. mens 14 millioner tons køretøjer forlader flåden.
  • Hvert individ i EU ejer i gennemsnit 250 kg elektrisk og elektronisk udstyr, 17 kg batterier og næsten 600 kg køretøjer.
  • En enkelt smartphone indeholder omkring 40 kritiske og sparsomme metaller, med en koncentration af guld, der er 25-30 gange højere end i de rigeste guldmalme.
  • EU's, Norges og Schweiz' bilflåder indeholdt i 2015 omkring 30 tons guld i nye køretøjer, der kom på markedet, omkring 400 tons guld i køretøjer i brug, og omkring 20 tons guld i køretøjer, der forlader flåden.

Urban Mine Platform kortlægger geokemisk sparsomme metaller, hvilket betyder metaller med lav forekomst i jordskorpen. Mange af metallerne er også på EU's liste over kritiske metaller, hvilket betyder, at de har stor betydning for Europas økonomi, samtidig med at risikoen for begrænset tilgængelighed er høj, hovedsagelig på grund af den betydelige afhængighed af import.


Varme artikler