Δοκιμές μεγάλης κλίμακας στην Αθήνα για ανακύκλωση ηλεκτρονικών αποβλήτων - Το "κλειδί" της Ευρώπης για τη διαφύλαξη των πρώτων υλών
Η εξόρυξη χρυσού, αργύρου και άλλων βασικών πρώτων υλών από είδη που καταλήγουν στα απορρίμματα παρουσιάζει βιομηχανικά, γεωπολιτικά και περιβαλλοντικά οφέλη για την ΕΕ.
Ο δρ John Bediako όλη του τη ζωή διασχίζει την υφήλιο από άκρη σε άκρη. Γεννήθηκε και μεγάλωσε στην Γκάνα, ολοκλήρωσε το διδακτορικό του στη Νότια Κορέα και πλέον εργάζεται στη Φιλανδία με αντικείμενο μια σημαντική πρόκληση για την Ευρώπη: την επαναχρησιμοποίηση των ηλεκτρονικών αποβλήτων.
«Είναι ένα φλέγον ζήτημα», λέει ο δρ Bediako, ερευνητής του Τμήματος Επιστημών Μηχανικής στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Lappeenranta-Lahti της Φινλανδίας. «Θα μπορούσαμε να καθαρίσουμε το περιβάλλον και, ταυτόχρονα, να τροφοδοτήσουμε την οικονομία μας. Η ιδέα αυτή με συναρπάζει».
Η πρόκληση της ανάκτησης
Η ευρωπαϊκή οικονομία υψηλής τεχνολογίας στηρίζει την ύπαρξή της στις πρώτες ύλες, όπως το κοβάλτιο, η πλατίνα, το παλλάδιο και ο χρυσός, που χρησιμοποιούνται σε οποιαδήποτε συσκευή, από τα κινητά τηλέφωνα έως τα φωτοβολταϊκά.
Ωστόσο, αυτά τα υλικά πολλές φορές εξορύσσονται σε περιοχές μακριά από την Ευρώπη, με τρόπους που είναι επιβλαβείς για το περιβάλλον.
Για παράδειγμα, 97% του μαγνησίου της ΕΕ, το οποίο χρησιμοποιείται σε μεταλλικά προϊόντα τα οποία πρέπει να είναι ανθεκτικά και ταυτόχρονα ελαφριά, όπως τα ποδήλατα, οι σκάλες και οι φορητοί υπολογιστές, προέρχονται από την Κίνα. Η Κίνα αποτελεί επίσης την πηγή σπάνιων γαιών που χρησιμοποιούνται σε μαγνήτες, οι οποίοι είναι απαραίτητοι για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα και τις ανεμογεννήτριες.
Μια λύση για την Ευρώπη είναι η ανακύκλωση των κρίσιμων πρώτων υλών εφόσον είναι δυνατή η ανάκτησή τους από τα προϊόντα που απορρίπτονται. Φυσικά, η εφαρμογή αυτής της λύσης είναι πιο εύκολη στη θεωρία παρά στην πράξη.
Ορισμένα μέταλλα χρησιμοποιούνται σε τόσο μικρές ποσότητες που είναι δύσκολο να αφαιρεθούν. Ή, πολλές φορές, οι μέθοδοι επεξεργασίας δεν επιτρέπουν την πλήρη αφαίρεσή τους.
Επιστήμονες όπως ο δρ Bediako αναζητούν νέους τρόπους με τους οποίους θα μπορούν να μετατρέψουν τους σωρούς των αποβλήτων σε αληθινά χρυσωρυχεία.
Γεωπολιτικός στόχος
Εκτός από τα οφέλη για το περιβάλλον, η επιτυχία σε αυτόν τον τομέα θα ισχυροποιούσε τη γεωπολιτική θέση της ΕΕ, μειώνοντας την εξάρτησή της από τις εισαγόμενες πρώτες ύλες που προέρχονται επίσης από τη Ρωσία, τη Δημοκρατία του Κονγκό και άλλα έθνη.
«Η Ευρώπη παρουσιάζει έλλειψη σε πολλά πολύτιμα μέταλλα» δηλώνει η δρ Elisabet Andres Garcia, διαχειρίστρια έργων στο ιδιωτικό κέντρο εφαρμοσμένης έρευνας και τεχνολογικής ανάπτυξης TECNALIA, στο Σαν Σεμπαστιάν της Ισπανίας. «Ο καλύτερος τρόπος να αποτρέψουμε την εξάρτηση της προόδου της Ευρώπης από τρίτες χώρες είναι η ανακύκλωση».
Η ρωσική εισβολή στην Ουκρανία το 2022 εκτόξευσε στα ύψη την τιμή του παλλαδίου, ενός εύπλαστου ασημόλευκου μετάλλου που εξορύσσεται κυρίως στη Ρωσία και χρησιμοποιείται για την παραγωγή αυτοκινήτων, ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, ακόμη και σε σφραγίσματα δοντιών.
Για να διασφαλίσει τη διατήρηση της πρόσβασής της σε αυτά τα υλικά, η ΕΕ αρχίζει να επικεντρώνεται στη δική της παραγωγή και έρευνα.
Τον Μάρτιο του 2023, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή στράφηκε στην ενδυνάμωση της εγχώριας παραγωγής βασικών πρώτων υλών στην ΕΕ μέσω ψήφισης νομοσχεδίου. Το προτεινόμενο νομοθέτημα με τίτλο «Πράξη για τις κρίσιμες πρώτες ύλες» θέτει ως ποσοστά-στόχους τουλάχιστον 10% για την ανάκτηση, 40% για την επεξεργασία και 15% για την ανακύκλωση αυτών των υλών στην Ευρώπη.
Ανάκτηση χρυσού
Παράλληλα, η ΕΕ αξιοποιεί προηγούμενη έρευνα που έχει υλοποιηθεί και αφορά την ανάκτηση από ηλεκτρονικά απόβλητα. Επίσης ένα νέο έργο έλαβε χρηματοδότηση από την ΕΕ για την ενίσχυση της ανάκτησης πολύτιμων μετάλλων, περιλαμβανομένων του χρυσού, της πλατίνας και του αργύρου.
Το έργο αυτό ονομάζεται PEACOC και έχει διάρκεια τέσσερα έτη έως το τέλος Απριλίου 2025. Υπεύθυνη συντονισμού του είναι η δρ Andres Garcia.
Στο έργο λαμβάνουν μέρος 19 συμμετέχοντες από εννέα χώρες: Αυστρία, Βέλγιο, Γαλλία, Ελλάδα, Ηνωμένο Βασίλειο, Ισπανία, Ιταλία, Κάτω Χώρες και Τουρκία. Το φάσμα των συμμετεχόντων εκτείνεται από τον ερευνητικό κλάδο της ιταλικής εταιρείας αυτοκινήτων Fiat έως την ολλανδική εταιρεία κατασκευής τρισδιάστατων εκτυπωτών για κεραμικά και μέταλλα, την Admatec Europe.
«Διευρύνουμε τις κατηγορίες αποβλήτων τις οποίες μπορούμε να επεξεργαστούμε», δηλώνει η δρ Garcia. «Για παράδειγμα, τώρα ανακυκλώνουμε συγκεκριμένους πίνακες κυκλωμάτων από τους οποίους μπορούμε να αφαιρέσουμε πολύτιμα μέταλλα, όπως ο χρυσός».
Ένας πίνακας κυκλωμάτων, παραδείγματος χάρη, από μια σπασμένη τηλεόραση, μπορεί να κονιορτοποιηθεί και να υποβληθεί σε χημικές διεργασίες που αποτελούν καινοτομία του έργου PEACOC.
Με αυτήν την επεξεργασία αποσπώνται στο τέλος πολύτιμα μέταλλα από τα απόβλητα – κάτι το οποίο, μέχρι σήμερα, γινόταν μόνο σε περιορισμένη κλίμακα. Οι μέθοδοι επεξεργασίας αναπτύχθηκαν σε ένα προηγούμενο έργο με χρηματοδότηση της ΕΕ, το PLATIRUS, και πλέον σχεδιάζονται για δραστηριότητες μεγαλύτερης κλίμακας.
Αυτοσχέδια σύνθλιψη απορριμμάτων
Ο δρ Bediako εστιάζει σε μικρότερους, αλλά όχι λιγότερο σημαντικούς όγκους, ως επικεφαλής ενός άλλου ερευνητικού προγράμματος το οποίο χρηματοδοτείται επίσης από την ΕΕ. Το έργο αυτό, με τίτλο IONIC BARRIER, έχει διετή διάρκεια και θα ολοκληρωθεί τον Ιανουάριο του 2024.
Ο δρ Bediako, σε αυτό το έργο, προσπαθεί να αναπτύξει νέες χημικές διεργασίες για την ανάκτηση κρίσιμων υλικών από ηλεκτρονικά απόβλητα, ακόμη κι αν η περιεκτικότητα είναι πολύ μικρή.
«Μερικές φορές, η συγκέντρωση των μετάλλων που επιδιώκουμε να ανακτήσουμε είναι τόσο μικρή που οι υφιστάμενες μέθοδοι δεν επαρκούν για τη λήψη τους», εξηγεί. «Με την τεχνολογία που αναπτύσσω, θα είμαστε σε θέση να ανακτήσουμε επιλεκτικά ορισμένες ύλες, ακόμη κι αν εντοπίζονται σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις και σύμπλοκα μείγματα».
Ο δρ Bediako τελειοποιεί τη μέθοδό του στο εργαστήριο.
Συνθλίβει χειροκίνητα τα ηλεκτρονικά απόβλητα, διαχωρίζει το πλαστικό από το μέταλλο και έπειτα εφαρμόζει μια σειρά βημάτων: βυθίζει το μέταλλο σε ένα διάλυμα, εκχυλίζει το μείγμα που προκύπτει και επεξεργάζεται τα στοιχεία με απορροφητικά υλικά.
Στο τέλος, ό,τι απομένει είναι χρυσός, παλλάδιο και πλατίνα.
Ο δρ Bediako συνέκρινε τις ποσότητες του χρυσού σε απορριφθέντα τηλέφωνα και στο χώμα για να τονίσει την αξία της έρευνάς του.
«Από τα τηλέφωνα μπορούμε να συλλέξουμε περίπου 350 γραμμάρια χρυσού ανά τόνο ηλεκτρονικών αποβλήτων», επισημαίνει. «Τα ορυκτά που εξάγουμε από το έδαφος, περιέχουν μόνο περίπου πέντε έως 30 γραμμάρια χρυσού ανά τόνο. Η βελτίωση των ικανοτήτων μας όσον αφορά την ανακύκλωση είναι ξεκάθαρα θέμα κοινής λογικής».
Με το βλέμμα στραμμένο στην Αθήνα
Ένα σημαντικό ερώτημα είναι κατά πόσον αυτές οι μέθοδοι μπορούν να εφαρμοστούν με οικονομικό και φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο.
Με άλλα λόγια, οι ερευνητές πρέπει να φροντίσουν οι δραστηριότητές τους να είναι αρκετά αποδοτικές, ώστε να είναι σε θέση να ανταγωνιστούν την εξόρυξη, χωρίς όμως να είναι επιζήμιες για το περιβάλλον.
Στο πλαίσιο του PEACOC, έχει προγραμματιστεί για το 2025 η διεξαγωγή δοκιμασιών μεγάλης κλίμακας στην Αθήνα, στις εγκαταστάσεις της εταιρείας Μονόλιθος, η οποία δραστηριοποιείται στη διαλογή και επεξεργασία καταλυτικών μετατροπέων αυτοκινήτων. Ο στόχος είναι να μάθουμε κατά πόσον οι μέθοδοι μπορούν να εφαρμοστούν σε εμπορική κλίμακα.
«Εξετάζουμε διάφορους τρόπους χρήσης των μετάλλων που συλλέγουμε από την ανακύκλωση», αναφέρει η δρ Garcia. «Μπορεί να χρησιμοποιούνται σε τρισδιάστατους εκτυπωτές, στην κατασκευή νέων καταλυτών αυτοκινήτων, αλλά εξετάζουμε και τον τομέα της κατασκευής κοσμημάτων».
Ένα είναι σαφές: η Ευρώπη δεν έχει πλέον το περιθώριο να αφήνει αναξιοποίητους τους πολύτιμους πόρους που κρύβονται στους ατελείωτους σωρούς των αποβλήτων αγαθών που παράγουν οι σύγχρονες οικονομίες.
«Οι κλάδοι υψηλής τεχνολογίας της Ευρώπης και η ενεργειακή μετάβαση έχουν ανάγκη από νέες κρίσιμες πρώτες ύλες», αναφέρει ο κ. Bediako. «Το λιγότερο που μπορούμε να κάνουμε είναι να μην αφήσουμε όλα τα απορρίμματα να πάνε χαμένα».
Η έρευνα που αναφέρεται στο παρόν άρθρο χρηματοδοτήθηκε από την ΕΕ μέσω του προγράμματος Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA). Οι απόψεις των ερωτηθέντων δεν είναι απαραίτητο να εκφράζουν και τις απόψεις της Ευρωπαϊκής Επιτροπής.
Περισσότερες πληροφορίες
Το παρόν άρθρο δημοσιεύτηκε αρχικά στο περιοδικό Horizon, το περιοδικό της ΕΕ για την Έρευνα και την Καινοτομία.
