Kroz osiguranje, opremljen parom zaštitnih naočala i bijelim laboratorijskim mantilom, odveli su me iza kulisa Kraljevske kovnice u blizini Cardiffa, Južni Wales – mjesta koje je svjetski poznato po izradi milijardi kovanica za više od 30 zemalja. Dvije godine Kraljevska kovnica, službeni proizvođač kovanica u Velikoj Britaniji, razvijala je misteriozan novi način upotrebe metala iz elektroničkog otpada, piše Anna Turns za BBC.
Dok ulazim u njenu malu demo laboratoriju, Hayley Messenger, hemičarka specijalizirana za održive plemenite metale, objašnjava zašto ovdje ništa nije označeno:
"Sve je tajna!" kaže ona, ulijevajući '"čarobnu zelenu otopinu" u staklenu epruvetu od jednog litra od fragmentiranih pločica.
Ona i tim hemičara i hemijskih analitičara, zajedno s kanadskim start-upom Excir, izumili su i patentirali čist, energetski učinkovit način za koji tvrde da izvlači 99% zlata iz ploča pronađenih unutar odbačenih laptopa i starih mobilnih telefona. Kasnije ove godine, Kraljevska kovnica otvara novu tvornicu vrijednu više miliona funti koja će moći prerađivati 90 tona matičnih ploča sedmično nakon što bude potpuno operativna, vraćajući stotine kilograma zlata svake godine.
Kad svjetlucava smjesa počne prštiti, Messenger privrće poklopac, zatim stavlja bocu na mašinu za prevrtanje kako bi protresao sadržaj. U samo četiri minute, zlato se otopi i iscuri u tekućinu.
"Sve se to događa na sobnoj temperaturi i vrlo je brzo", kaže Messenger koji objašnjava da se ova hemijska otopina ponovno koristi do 20 puta, pri čemu se svaki put povećava koncentracija otopljenog zlata.
Kada se doda još jedno rješenje misterija, zlato ponovno postaje čvrsti metal. Ovaj prah se filtrira i topi u peći u grumenčiće veličine nokta. Ti se grumeni mogu zatim izraditi u ogrlice s privjescima, naušnice i dugmad za manžete. Ali prava ljepota ovih recikliranih plemenitih metala leži u skalabilnosti ovog super pojednostavljenog hemijskog procesa.
Hemijska otopina i laptopi
E-otpad (također poznat kao otpadna električna i elektronička oprema ili WEEE) tok je otpada koji najbrže raste u svijetu. Prema Programu Ujedinjenih naroda za okoliš, procjenjuje se da se svake godine globalno proizvede 50 miliona tona e-otpada, što je teže od svih ikada napravljenih komercijalnih aviona. Ali samo 20% toga se formalno reciklira, a većina se baca i šalje na odlagalište ili spaljuje. Prošlogodišnja studija usluge uporedbe cijena USwitch otkrila je da je UK proizvela drugu najveću količinu e-otpada po osobi, s Norveškom na vrhu, a SAD na osmom mjestu.
Kako raste potražnja za više prijenosnih uređaja i brze elektronike, tako će rasti i brdo e-otpada. Godine 2019. Svjetski ekonomski forum procijenio je da će se do 2050. godišnja proizvodnja e-otpada više nego udvostručiti na 120 miliona tona.
Kao i sve kritične sirovine, zlato je ograničen resurs, no 7% svjetskog zlata trenutno se nalazi u raskorištenoj elektronici. Ekstrakcija zlata obično uključuje izvoz uređaja u EU ili Aziju gdje se e-otpad tali na iznimno visokim temperaturama u vrlo sirovom procesu koji intenzivno troši ugljik.
"Želimo izvući što više plemenitih metala iz stvari koje su trenutno otpad", kaže Messenger. "Naš fokus je na tome da to učinimo na održiv način unutar Velike Britanije, koristeći proces koji je učinkovit na sobnoj temperaturi, a istovremeno proizvodi puno manje emisija stakleničkih plinova nego taljenje."
"Ako mi proizvodimo otpad, naša bi odgovornost trebala biti razvrstavanje, ne bismo ga trebali slati u drugu zemlju da ga razvrsta umjesto nas", kaže Mark Loveridge, komercijalni direktor Kraljevske kovnice. Kaže da bi razvoj opskrbnih lanaca e-otpada oko lokalnih postrojenja za recikliranje dramatično smanjio otpadne kilometre potrebne za transport odbačene elektronike morem, zrakom i cestom, a Kraljevska kovnica već pregovara s partnerima diljem svijeta s ambicijom da to globalizira tehnologija.
Zamijenivši svoj laboratorijski ogrtač za narandžasti tvrdi šešir, jaknu i crne čizme s čeličnim vrhovima, krećem u novi proces. Desetine ogromnih praznih vreća naslagani su u udaljenom uglu ove tvornice od 3.000 kvadratnih metara, svaka ispunjena šarenim matičnim pločama. Oni su uklonjeni iz prijenosnih računara i mobilnih telefona i isporučeni u tvornicu putem mreže od 50 dobavljača e-otpada širom zemlje.
Po dolasku, strujne ploče se pregledavaju i bacaju u veliki srebreni spremnik koji ovu sirovinu usmjerava u ogromnu raznobojnu mašinu. Tony Baker, direktor proizvodnih inovacija koji nadzire instalaciju ovog postrojenja, objašnjava da dok se elektroničke ploče mehanički odvajaju i lome, sve komponente koje nisu zlatne drže se po strani, dok se svi dijelovi koji sadrže zlato, poput USB priključaka, digitalno otkriven i poslan u reaktor od 500 litara. Ovdje se "magična zelena otopina" dodaje u puno većoj mjeri, ekstrahira se zlatni pijesak i opet se proizvode grumeni.
Budući da se toliko mnogo ne-zlata uklanja na početku, hemijska obrada primjenjuje se samo na fragmente koji sadrže zlato, kako objašnjava Baker. Sirovi materijal koji koristi Kraljevska kovnica sastoji se od matičnih ploča, a ne cijelih prijenosnih računara ili cijelih mobilnih telefona. Nakon što je zlato ekstrahirano, sve preostale komponente koje nisu zlatne šalju se u različite dijelove opskrbnog lanca za ponovnu upotrebu, tako da se ništa ne baca uzalud. Prema Loveridgeu, sadržaj zlata varira između 60 dijelova na milion do 900 dijelova na milion, ovisno o sirovini.
Iako je trenutačno postrojenje za ponovnu preradu otpada Kraljevske kovnice specijalizirano samo za recikliranje zlata u relativno malom opsegu, ambicija je da se s vremenom razgranaju i drugi plemeniti metali iz iste sirovine za štampane ploče kako se ovaj sistem bude širio. A kada se bilo koja preostala plastika ili stakloplastika obradi, dio proizvedene energije pretvara se u sintetski plin koji se dovodi u vlastito lokalno postrojenje za energiju Minta – tako da će se koristiti izravno za proizvodnju električne energije i energije na licu mjesta. Ovo je dio plana firme da generira 70% energije potrebne za rad cijelog proizvodnog pogona putem obnovljivih izvora energije kao što su solarna energija, vjetar, kombinirana toplina i energija te skladištenje baterija.
Ako se Excir hemija može prilagoditi za dobivanje većeg broja plemenitih metala i ako cijeli sistem može raditi na lokalno proizvedenim obnovljivim izvorima energije, postoji mogućnost da se to ponovi u drugim rafinerijama širom zemlje na način s malim utjecajem i preusmjeri e-otpad prije nego što se izveze. Najveći izazov je osigurati da ova mreža dobavljača i prerađivača e-otpada raste na način da daje prioritet i potiče ponovnu upotrebu u blizini kuće, kaže Loveridge.
"Što više možete odvojiti na početku, manje truda morate uložiti, to je čišći i dobivamo bolju vrijednost za njega", kaže Baker. "Potrebni su nam plemeniti metali – to je za nas vrlo važno kao izvor materijala – ali ne radi se samo o vađenju metala i odbacivanju ostatka. Htjeli smo pronaći dom za svaki pojedini dio ovih matičnih ploča."
Nakon što se zlato ukloni, ono što ostane se melje u fine čestice s e-otpadom koji nije zlatni. Zatim se dijeli na različite frakcije. Kade s bakrenim koncentratom, čelikom i kositrom prodaju se i šalju specijaliziranim reciklažima na ponovnu upotrebu, dok preostali ugljen od prerade ostataka stakloplastike odlazi u lokalnu tvornicu cementa. Otopina za ispiranje koja se koristi u hemijskom procesu također se šalje na recikliranje nakon što se ponovno upotrijebi do 20 puta. Kada bude u potpunosti operativan, cilj će biti nula otpada, kaže Loveridge.
Urbano rudarenje – obnavljanje plemenitih metala iz postojećih otpadnih proizvoda kao što su ove matične ploče – rastući je trend i sigurno je dostupno mnogo e-otpada.
Kate Hinton, voditeljica vanjskih odnosa u Material Focusu, neprofitnoj organizaciji koja stoji iza kampanje Recycle Your Electricals, ističe da britanska kućanstva gomilaju 527 miliona malih starih električnih uređaja, uključujući 31 milion starih prijenosnih računara, teških oko 190.000 tona. U SAD se godišnje izbace mobilni telefoni koji sadrže zlato i srebro u vrijednosti od 60 miliona dolara (47 miliona funti). Izvještaj Nacionalne laboratorije Lawrence Berkeley iz 2022. godine izračunao je da bi više od jedne milijarde elektroničkih uređaja moglo biti odbačeno godišnje u SAD za deceniju od sada – i da bi ta elektronika mogla postati izvor otprilike polovice količine zlata koja se trenutno tamo iskopa.
Stručnjaci tvrde da se metali "iznimno mogu reciklirati", posebno zato što je ekološki trošak rudarenja rude da bi se dobila samo mala količina zlata ogroman.
Emisije od putovanja koje su bile potrebne da bi se objavila ova priča bile su 90 kg CO2. Digitalne emisije iz ove priče su procijenjene na 1,2 g do 3,6 g CO2 po prikazu stranice.
Američki draguljar Ring Bear već radi sa spašenim zlatom. Pandora je postavila cilj korištenja samo recikliranog zlata i srebra do 2025. Za Olimpijske igre u Tokiju, metal je izvađen iz šest miliona mobilnih telefona i gotovo 72.000 tona e-otpada kako bi se napravilo 5.000 zlatnih, srebrnih i bronzanih medalja.
Svake se godine baci 155.000 tona sitnog električnog otpada, kaže Hinton, koji želi da recikliranje e-otpada postane društvena norma. Iako prihvaća da recikliranje neće riješiti svaki problem, kaže da se čini "ludim" rasipati temeljne materijale potrebne za izradu buduće zelene tehnologije.
Mali uređaji puni bakra
"Potrebni su nam resursi da pametne uređaje učinimo pametnima ili da obnovljivi izvori energije funkcioniraju. Trenutno dopuštamo da ih se previše izgubi jer se ne recikliraju", kaže Hinton. "Izazov s tehnologijom je taj što nam se predstavlja kao nevjerovatna, čista, sjajna, a mi zapravo ne razmišljamo o tome što je unutar toga. Cijenimo materijale koji toj tehnologiji omogućuju rad i zadržimo [ove kritične sirovine] u sistemu što je duže moguće."
Potrebne su inovacije kako bi recikliranje e-otpada postalo mainstream, kaže Hinton. "Posebno s malim električnim uređajima, kao što su punjači, utikači i kabeli koji su puni bakra. Dok je ono što Kraljevska kovnica radi sjajno, zlato je vrlo mali dio svog drugog materijala." To zahtijeva velika ulaganja u istraživanje i razvoj za razvoj proizvodnih, komercijalnih procesa. Uz rastuću svijest o ekološkim i društvenim utjecajima konvencionalnog rudarenja, nove zelene tehnologije mogle bi se dovoljno povećati da potaknu rast kružnije ekonomije za plemenite metale.
Kad je riječ o ubrzanju ove tranzicije, pionira je malo. Američka firma New Gold Recovery razvija netoksičnu metodu kojom se izdvajaju čestice zlata iz rudničke jalovine koje bi inače bile odložene. Firma iz Velike Britanije N2S koristi tehniku biološkog ispiranja za obnavljanje materijala iz usitnjene IT opreme – 2021. godine izvukli su 129 tona samo bakra. Na Novom Zelandu i u Australiji, zelena hemijska firma Mint povećava svoju mrežu gradskih biorafinerija za izdvajanje raznih metala, poput zlata i bakra, iz e-otpada na sličan način s niskom emisijom ugljika. Kovnica novca sa sjedištem u Sydneyju opsluživat će oko 25% ukupnog otpada od tiskanih ploča u Australiji (otprilike 3000 tona), s planovima za širenje u Velikoj Britaniji do 2024.
Material Focus procjenjuje da bi se kritične sirovine u vrijednosti od 13 miliona funti (16,6 dolara) godišnje mogle koristiti iz otpadne električne energije u Velikoj Britaniji ako se u budućnosti razviju i koriste naprednije tehnologije. Material Focus također je identificirao strujne ploče, poput onih koje se obrađuju ovdje u Južnom Walesu, kao ključnu komponentu s kojom je potrebno bolje postupati kako bi se smanjio otpad i povratili neki od najvrjednijih materijala kao što su zlato, srebro i paladij.
Tajna hemijska formula Kraljevske kovnice ima potencijal za obnavljanje drugih plemenitih metala osim zlata, kao što su paladij, srebro i bakar iz e-otpada, au budućnosti bi se oni mogli koristiti za izradu mnogih drugih proizvoda osim nakita. Loveridge je posebno uzbuđen mogućnošću oporabe kritičnih materijala koji se potom mogu izravno koristiti za proizvodnju električnih vozila i obnovljive energije.
"Trebat će nam puno bakra, a štampane ploče sadrže oko 20% bakra", kaže Loveridge. "Dakle, iako je za nas zlato doista važno i radi se o tome da smanjimo svoju ovisnost o iskopanom zlatu – zapravo bakar igra doista važnu ulogu drugim organizacijama u Ujedinjenom Kraljevstvu. I moći ćemo sami početi stvarati izvor ovdje."
Dok se moj obilazak nove tvornice bliži kraju, Baker kaže: "Pokušavamo potaknuti ideju da je otpad jedne osobe sirovina za nekoga."
