Редкобудительная переработка из магнитов и других материалов

Каждый год крупные бренды выпускают новые модели электронных продуктов в мир, в сопровождении отличной фанфар, гладко разработанные рекламные ролики и кураторский список причудливых функций. Это заставило казаться, что все предыдущие мобильные телефоны были внезапно непригодны или, по крайней мере, устарели. Устряхивание этого явления - это практика, называемая [запланированное устаревание », стратегия, используемая технологическими компаниями для искусственного сокращения срока службы их продуктов, чтобы новые продукты могли получить больше продаж.

Запланированное устаревание может включать в себя множество методов: затруднение продуктов для ремонта, легко поврежденного или просто замену их новыми версиями, даже если старые все еще были функциональными [1] . Этот процесс не только является медвежью услуги для потребителей, но и наносит вред людям и окружающей среде; Тем не менее, новые методы переработки могут обеспечить решение, и эти методы заслуживают исследования.

Розничная выручка от потребительской электроники составила 264 миллиарда долларов в 2012 году, но, по прогнозам, в 2021 году она достигнет 461 миллиарда долларов, что на 75%увеличится на 75%. И спрос не показывает никаких признаков замедления в будущем десятилетии [2]. Спрос на личную электронику увеличился только за последнее десятилетие. И спрос не показывает никаких признаков замедления в будущем десятилетии [2].

Этот растущий спрос, в свою очередь, увеличивает спрос на редкоземельные элементы , которые образуют важные компоненты этих устройств. Например, такие элементы, как иттрий, европий и тербий, используются на экранах смартфонов, потому что они представляют собой фоссы; То есть они излучают свет.

Хотя эти и другие редкоземельные элементы необходимы для функции смартфона, добыча своей руды негативно влияет на здоровье человека, потому что эти элементы часто встречаются в тесном контакте с торием, который является радиоактивным и канцерогеном. Кроме того, в местах, где горнодобывающая промышленность плохо регулируется, подземные воды могут быть загрязнены, когда большое количество отходов создает пруды сточных вод, которые пропускают опасные химические вещества, такие как тяжелые металлы и кислоты. Отходы и нарушения окружающей среды, вызванные добычей полезных ископаемых, могут привести к загрязнению, эрозии и подкислению, и многие из отходов являются радиоактивными, что еще больше способствует повреждению [3].

Одним из решений этой проблемы является редкоземельная переработка, и в этой области был достигнут значительный прогресс. Например, исследователи в Национальной лаборатории Ок -Ридж разработали метод восстановления редкоземельных металлов из батарей за один шаг. В этом процессе используется экстракция растворителя с помощью мембраны, в которой пористые опорные слои чередуются с жидкими мембранными слоями. Затем такая движущая сила, как градиент концентрации, толкает определенные частицы через жидкую пленку, исключая другие частицы, тем самым разделяя компоненты начального вещества. Применение этой методики к отделению редкоземельных элементов от магнитов особенно эффективно, поскольку он превращает ранее трудоемкий и дорогостоящий процесс в относительно простой метод и может быть дешевле, чем добыча новой руды [4].

Магниты содержат около 33% редкоземельных элементов, что приносит огромную отдачу от инвестиций для технологии утилизации. Следовательно, технология восстановления редкоземельных элементов в основном сосредоточена на магнитах. Тем не менее, есть больше работы для переработки. Помимо магнитов, различные редкоземельные элементы встречаются в других частях электроники для примера на экранах сотового телефона. Необходимо провести исследования по методам для извлечения редкоземельных элементов из этих других компонентов. Эта область исследований является важной областью, которая требует больше ресурсов, посвященных ей. Чем больше элементов, которые можно восстановить из старого мобильного телефона, тем ниже затраты на окружающую среду для производства нового.

Благодаря непрерывным исследованиям можно разработать все больше и больше стратегий утилизации старого оборудования и материалов. С ходом этой области и будущих исследований, возможно, следующий смартфон, выпущенный на технической конференции, не будет таким новым. Его основные компоненты могут быть восстановлены из этих прошлых [устаревших »устройств.

Ссылка:

[1] Хадхази, Адам. [Вот правда о «запланированном устаревании» технологии ». BBC Future, BBC, 12

Июнь 2016 года, www.bbc.com/future/article/20160612-heres-thruth-about-the-plank-obsolesencesescencess-oftech.

[2] Вейлшир, Лайонел. [Индустрия потребительской электроники в США ровно 2012-2021. "22 января 2021 года,

www.statista.com/statistics/641924/us-consumer-electronics-technology-retail-market-size/.

[3] Айвз, Майк. [Бум в горнодобывании редкоземельных элементов представляет растущие токсичные риски. "Йельская среда 360, 28

Январь 2013 г., e360.yale.edu/features/boom_in_mining_rare_earths_poses_monting_toxic_risks.

[4] Deshmane, Vishwanath G et al. [Селективное восстановление редкоземельных элементов из широкого спектра

Масштабируемость электронных отходов и процесса извлечения мембранного растворителя. " Экологическая наука и технология, том 54, 17 декабря 2019, DOI: 10.1021/acs.est.9b05695.