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最好的“金礦”在口袋里

2018-02-01 13:01銀橋
科學(xué)大眾(中學(xué)) 2018年1期
關(guān)鍵詞:金礦蘋果公司金屬

銀橋

1噸品質(zhì)優(yōu)良的金礦石中能提煉出5克黃金,而1噸電路板中可以回收多達200克黃金!人們口袋中的智能手機簡直是一座金屬寶山,一部手機可以找到40余種金屬,一種比一種稀罕:導(dǎo)電性能優(yōu)異的金和銀被用于提高電路傳導(dǎo)速度;透明且導(dǎo)電的銦組成觸控屏的“神經(jīng)系統(tǒng)”;電子在鋰、鈷之間移動,使得大量電能可以存儲在一小塊電池中;還有與眾不同的稀土金屬家族自然也不會缺席,銪、鋱、釔被用于增強屏幕色彩,就像“色素”一樣。隨著這些金屬在國際市場上的價格一路飆升,從廢棄手機等電子產(chǎn)品中回收貴重金屬成為一種生意紅火的新興行業(yè)——“城市采礦業(yè)”。

藏在口袋里的金礦

有29根機械手臂,而且胃口大得驚人,僅需11秒,它就能把一臺舊的iPhone還原成零件并回收其關(guān)鍵部件,每小時總計能拆解將近330臺手機!這臺特殊的機器人是蘋果公司研發(fā)的回收機器人。向來對自家產(chǎn)品遮遮掩掩的電子巨頭在2016年3月的蘋果新品發(fā)布會上大張旗鼓地用一段視頻將其公諸于世,伴隨著蘋果公司的一項鄭重承諾:令iPhone像鋁制罐頭一樣輕松實現(xiàn)循環(huán)再利用。

這些珍寶在一部手機里的含量微乎其微。但在1噸電路板中,可以回收多達200克金、5千克銀、9千克鉭和250千克銅。值得注意的是,1噸品質(zhì)優(yōu)良的金礦石中也只含5克金!若換算成等值貨幣,1噸電路板中的金屬價值高達15 000歐元,推出回收機器人的意義由此可見一斑。對蘋果公司來說,回收這些材料用于制造新手機或出售給其他公司能帶來巨大的經(jīng)濟收益。此外,回收手機的業(yè)務(wù)還有不小的增長空間:今日,全球只有約15%的智能手機被回收再利用。而回收手機不僅僅涉及錢的問題:開采這些金屬無疑要令全球支付高昂的生態(tài)成本。需要深挖礦場以開采礦石,隨后用大量的機械設(shè)備、能源和化學(xué)品來提純礦石中含量極少的金屬。而生產(chǎn)這些金屬的往往是工人收入微薄、缺乏保護措施,且沒有環(huán)境法的不發(fā)達國家。例如在玻利維亞,鋰的純化消耗大量水資源,造成附近可飲用水資源短缺,同時由于工業(yè)垃圾沒有經(jīng)過任何處理直接被丟棄,還造成土壤污染。據(jù)披露,剛果民主共和國的鈷礦石開采中存在使用童工的現(xiàn)象,有些年僅7歲,卻要在極端惡劣的環(huán)境下每天采礦12個小時!總而言之,鑒于有成堆的正當理由支持循環(huán)利用智能手機中的金屬,我們理應(yīng)夸贊回收機器人的強大性能。但是否真的和介紹它的短片中所展示的一樣高效呢?稀有金屬并沒有那么容易分離。它們交織在電路中以至于分門別類地回收它們就像是在大海撈針,不僅僅是要找到,還要能在千絲萬縷之中將它們各自分離出來。

送入粉碎機之口

除回收機器人之外,其他現(xiàn)有的回收手段則沒有那么精細。其原理不外乎將大量的舊手機單獨或與其他電子垃圾(各種電腦硬件、GPS導(dǎo)航設(shè)備等)混在一起投入巨大的粉碎機。然后利用磁鐵收集殘渣里的金屬,由此電子元件便與價值較低的部件(例如塑料外殼)分離了。

隨后這些回收的元件在專業(yè)的處理中心被手工拆解,分類完成后得到的不同稀有金屬被送至對應(yīng)的鑄造廠。問題是許多金屬碎屑從濾網(wǎng)的縫隙中漏出或在粉碎過程中被破壞,最終像普通的垃圾一樣被焚燒或被掩埋。這樣的方法永遠無法全部回收1噸智能手機中含有的200克金!在這方面,回收機器人毫無疑問可以做得更好:它29根全副武裝的機械臂可以拆卸舊手機上每一個元件,而非一概粉碎。

蘋果公司宣稱回收機器人在分解組件上可以達到97%的成功率,且分解出來的零件狀態(tài)趨近完美,從而更便于回收其中的金屬。但回收機器人的不足在于它僅此一家:這獨一無二的原型機雖然只消11秒就能拆解一臺iPhone,但卻不可能將全球每年賣出的2.4億臺手機悉數(shù)拆解!而且即使有了大量的回收機器人,在通向智能手機100%循環(huán)利用的道路上還存在著一個無法逾越的障礙:物質(zhì)的損耗。即使我們可以系統(tǒng)性地回收所有部件,也做不到無限循環(huán)利用所有金屬,因為在加工過程中肯定存在損耗。以鎳為例,鎳是目前重復(fù)利用率最高的金屬之一,鎳得到循環(huán)利用的比例僅達到了55%的水平,而其他用量少的金屬至多只有25%。剩下的鎳大約15%以無法分割的合金形式被再利用,還有30%報廢,以焚化或掩埋告終。因此三次循環(huán)后,我們將失去80%的初始原料。換句話說,回收金屬絲毫不意味著可以不限次數(shù)地重復(fù)利用它們,兩三次便是極限。

在廢棄手機的回收利用上,日本這個自然資源稀缺的島國走在了前列。由于其發(fā)達的電子工業(yè)又需要大量貴重金屬,回收電子產(chǎn)品以提取有用金屬就成為彌補自然資源不足的重要手段。由于絕大部分金屬依賴進口,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省從2007年開始,將“回收利用相關(guān)產(chǎn)品”列為保證稀有金屬穩(wěn)定供應(yīng)的4大支柱之首,政府組織手機回收并進行循環(huán)鍛造。日本在距離東京市區(qū)80千米的地方建立了一家“生態(tài)系統(tǒng)”回收公司,從舊手機和其他廢棄電子產(chǎn)品中收集有價值的金屬。

如何處理舊手機?

對某些人來說,這只是一個垃圾堆,但是對另一些人來說,這是一個金礦。如果手機壞了,可以將其交給專業(yè)回收電子垃圾的機構(gòu)。你的手機或是得到修復(fù),或是被徹底拆解以回收所有零件??梢栽诰W(wǎng)上找到這些機構(gòu),也可以嘗試在附近的手機店面尋找。

每生產(chǎn)一臺新手機就會產(chǎn)生對應(yīng)的生態(tài)成本,還要加上廢棄舊手機所產(chǎn)生的成本。如果你能使用一臺手機兩年而不是一年,生態(tài)成本就會減半!保護地球的最好方法就是克制購物,在手機出故障的時候?qū)⑵湫藓枚皇琴I新的。

許多網(wǎng)站都提供回收智能手機的服務(wù),無論是否可以正常使用,但這些手機常常會流入發(fā)展中國家。相當于將危險的電子垃圾出口到缺少相應(yīng)法規(guī)管制的國家來拆解,會對當?shù)厮春屯寥涝斐苫瘜W(xué)污染,導(dǎo)致當?shù)鼐用裆 T谥袊鴱V東的貴嶼鎮(zhèn),每天有大約15 000噸廢舊電子設(shè)備進入垃圾場,土壤、水源與靠分揀這些垃圾為生之人均因此而沉淪污染之中。endprint

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