Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Dollaren i mobiltelefonminer

Kredit:Wits University

Ingen, der er økonomisk aktiv, har råd til at gå uden i det mindste en mobiltelefon, og i det tempo, elektronisk udstyr genopfindes, det er kun et spørgsmål om tid, før din 'nyeste' iPhone 11 ender på et lossested.

Lige så hurtigt som vi producerer elektronisk udstyr, vi producerer elektronisk affald. Faktisk, ifølge en fælles rapport fra Platform for Accelerating the Circular Economy (PACE) og flere FN-agenturer under paraplyen af ​​E-waste Coalition, verden producerer 50 millioner tons elektronisk og elektrisk affald (e-affald) om året – det er mere end vægten af ​​alle kommercielle flyselskaber nogensinde.

Og dette elektroniske og elektriske affald har en værdi på over 62 USD, 5 mia.

Min mobil, ikke Jorden

Mens verdens befolkning kryber tættere på 10 milliarder mennesker på Jorden i 2050, mængden af ​​e-affald, vi genererer, stiger sideløbende. Selvom vi er godt på vej til at producere 120 millioner tons e-affald om året inden 2050, der er bogstaveligt talt en guldkant i mængden af ​​e-affald, vi producerer:Så meget som 7 procent af verdens guld kan være indeholdt i e-affald.

Ideen, siger professor Dean Brady, Leder af School of Chemistry på Wits, er at skabe en cirkulær økonomi, hvor alt, der bruges, kan genbruges, genbrugt, eller omdannet til nye produkter. "Vi har en masse sjældne jordarters metaller i telefoner, som vi kan genbruge, " siger Brady.

Ifølge den fælles PACE-rapport, der er 100 gange mere guld i et ton e-affald, end der er i et ton guldmalm. Desuden, vores mobiltelefoner, bærbare computere, solpaneler, og andre elektroniske enheder er proppet med sjældne jordarters materialer såsom platin, kobolt, magnesium og kobber.

Cirkularitetsøkonomi

"Næsten alt fra din telefon kan genbruges, " siger Brady. "Vores mobiltelefoner kommer til at blive de næste miner. Hvis vi kan tage alle de sjældne jordarters metaller ud af vores telefoner i stedet for ud af jorden, vi kan genbruge dem og skabe en cirkulær økonomi."

I øjeblikket bliver kun 20 procent af alt e-affald genanvendt, hvor resten enten ender på en losseplads eller bliver genbrugt uformelt. I en cirkulær økonomi, næsten alt kunne genbruges eller genbruges, efterlader meget lidt at gå til spilde.

Brady og hans kolleger arbejder på at lukke genbrugskløften, ved at skabe en cirkulær økonomi ud fra de kemiske processer, der kræves for at mine mobiltelefoner.

"Selvom kemi har ændret verden i løbet af de sidste 150 år og har været ansvarlig for store fremskridt i næsten alle industrier, vi som kemikere er også meget bevidste om den påvirkning, vi har på miljøet, " siger Brady.

Inspireret af Wits-professor Roger Sheldon, der er almindeligt kendt som "Fader til grøn kemi", Wits kemikere udforsker grøn kemi praksis gennem forskning i vedvarende kemikalier, genvindbare katalysatorer til bæredygtige kemiske processer, ved hjælp af CO 2 og grøn kemi ved at bruge enzymreaktioner til alt fra biobrændstoffer til lægemidler og fødevareingredienser.

"Der er en enorm rigdomsforskel i hele verden, og den store efterspørgsel efter flere og billigere produkter betyder, at vi skal fremstille omkring fire gange, hvad vi fremstiller i øjeblikket. Imidlertid, vi har allerede det bæredygtige [carbon] fodaftryk på 1,7 Jorder [vi bruger i øjeblikket ressourcerne på 1,7 Jorder til at opretholde os selv], så vi bliver nødt til at producere omkring tre til fire gange så meget, som vi gør i øjeblikket med halvdelen af ​​det miljømæssige fodaftryk, vi nu har, " siger Brady. "Dette er en stor ordre."

Kemiskolen arbejder på nye teknologier såsom grøn kemi gennem vedvarende kemikalier; finde genvindelige katalysatorer til kemiske reaktioner ved at bruge CO 2 som katalysator og ved at bruge biokatalysatorer til at producere alt fra biobrændstoffer til lægemidler og fødevareingredienser.

Grøn kemi alkymi

Professor Charles de Koning, lede på projektet for at finde vedvarende kemikalier, siger:"Råolie er grundlaget for vores kemiske industri, men dette er ikke holdbart. Ikke alene er udbuddet af råolie begrænset, men vores brug af fossile brændstoffer frigiver kulstof aflejret gennem årtusinder i atmosfæren som kuldioxid, hvilket vil resultere i klimaændringer."

Kemiskolen udvikler og bruger nye produkter afledt af biomasse til at erstatte fossile brændstoffer-baserede kemikalier, hvilket vil resultere i neutral netto CO 2 produktion.

"Nye teknologier inden for kemisk katalyse, biokatalyse og biotransformation, flowkemi, og bioraffinaderier vil bidrage til en mere bæredygtig cirkulær økonomi, med reduceret spild, som defineret af Environmental (E)-Factor udviklet af professor Roger Sheldon, " siger Brady.

Ultimativt, denne grønne kemi kan galvanisere en cirkulær økonomi, der kan genbruge mobiltelefoner til dollars. Bæredygtigt.