建立“微工廠”回收電子垃圾

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你到目前一共用過多少台手機?考慮到人們平均每11個月就會換一台新手機,要想凖確回答這個問題可能還真不大容易。

下一個問題可能更難回答:你淘汰的舊手機最終都去了哪裏?要是我們知道這些過時的手機、平板電腦和PC 包含有多少高價值物質,我們可能就會更加關心它們的去向。正如昨天刊登的數據圖所顯示,廢舊手機實際上就是一座金山。

新南威爾士大學可持續材料研究及技術中心主任維納·薩哈吉瓦拉(Veena Sahajwalla)對於如何開發這座金山有獨到的見解。

"要是每個居民區和每座城市都能獨立回收電子垃圾,並將其轉換成高價值材料會怎樣?"薩哈吉瓦拉在悉尼召開的BBC未來頻道改變世界創想峰會上發問。"如果很多人都想從事這一行,就不能考慮建設大型冶煉廠-我們需要的應該是為處理我們人手一台的手機而建設去中心化的分佈式工廠。"

要想把她的解決方案付諸實際,就必須把現代工業的支柱——工廠的概念推倒重來。她設想的不是由遍布四處的煙囪叢林組成的那種工業時代的家庭作坊,而是一種"微工廠"的概念:規模小、效率高,可設置在全球任何地方居民區內的物料回收和循環利用系統。微工廠不僅可以用來回收利用當地產生的電子垃圾,還可以與使用再生資源作為原料的製造業體系實現無縫整合。

電子垃圾含有金、鐵、銀、銅、鉑和鈀等金屬元素,以及釔、鑭、鋱、釹、釓和鐠等稀土元素。玻璃和塑料則應有盡有。儘管這些元素在每部手機中的含量很小-例如,一部手機裏只含0.034克黃金-但是考慮到單單2014年全球就產生了4200萬噸電子垃圾——而據聯合國環境計劃署估計,這一數字正在以每年3-5%的幅度增加-廢舊手機所含資源的數量是一個極為龐大的數字。

目前,多數電子垃圾都經過漫長的運輸抵達全球特定地點進行處理-例如中國東南部的貴嶼,從而使貴嶼成為世界上污染最為嚴重的地區之一。這一現象背後的原因在於:工業化國家還未能開發出以高效率低成本方式提煉出每件電子垃圾中所含微量資源的技術。

薩哈吉瓦拉的微工廠就是為實現這一目標而設計。"資源的微循環利用是一個新的科技發展方向,"她說。"傳統技術只適用於大規模循環利用,但我們研究的是小規模作業,例如回收同時含有銅、鎳和鋅的垃圾。"

在薩哈吉瓦拉對未來微工廠的設想中,預先編程的自動機器人將首先從已粉碎的大堆電子垃圾中分揀出諸如線路板等特定部件。然後把線路板投入具有特定溫度的熔爐中提取出銅合金等高價值資源。同時,在高溫熔爐中,玻璃和塑料將融合形成具有廣泛工業用途的碳化硅納米顆粒。

微工廠還解決了提煉稀土元素的問題。稀土元素的名稱並不意味著它們難以找到-實際上稀土屬於在地殼中儲量較為豐富的資源-而是由於它們極難提煉。在電子垃圾,尤其是硬盤中,稀土元素一般以鐵合金的形式存在,截至目前,稀土鐵合金的冶煉仍然是一個巨大的難題。但是薩哈吉瓦拉的微熔爐卻能夠提取稀土氧化物和鐵熔滴。微熔爐甚至還可以從CD光碟中提取高價值成分。

薩哈吉瓦拉還計劃讓微工廠所消耗的能源具備可持續性。"要是我們能把可再生能源、太陽能和電子垃圾處理結合起來,我們就能實現完全可持續性的技術工藝,"她說。

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Image caption 我們對科技產品貪得無厭的消費方式造就了堆積如山的電子垃圾。(圖片來源: Getty Images)

薩哈吉瓦拉認為,微工廠不僅能夠節約遠距離跨國垃圾運輸所耗費的大量能源外,同時還體現了分散化、分佈式的工業發展趨勢。

"微工廠會創造本地就業崗位,所有人都與偶機會參與到創造本地資源的過程中去,"她說。微工廠不僅能夠催生使用微工廠產品作為原料的小型工業,還可以給現有小企業自己發掘縫隙市場的機會。

"中小企業急需創新技術,我們已經從製造業企業獲得了良好反饋。"

據估計,電子垃圾所含資源價值高達520億美元,而對於其中多數資源,從礦石開採的難度甚至都要低於從電子垃圾中提煉。"截至目前,人們還沒有認真研究過如何開發這座金山,"她說。"我們浪費了大量能源,而與此同時,卻對身邊唾手可得的資源金山毫不在意。"

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