东京奥运会金牌用掉的32公斤黄金,全是从电子垃圾里淘的

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摘要:一吨iPhone蕴藏的黄金,是一吨金矿的300倍。

记者 贡晓丽

东京奥运会推迟到了2021年,不过奖牌其实早就准备好了。

东京奥运会金牌用掉的32公斤黄金,全是从电子垃圾里淘的

先不论造型设计,这些奖牌的特别在于材料——全部来自日本民众捐赠的废弃电子产品,这是奥运会历史上的一次创举。

目前,全球每年产生5000万吨电子垃圾,重量约等于4500座埃菲尔铁塔或12.5万架喷气式客机。

东京奥运会金牌用掉的32公斤黄金,全是从电子垃圾里淘的

这些电子垃圾中,不仅有大量铁、铜、铝,也有黄金、白银、稀土,如果无法有效回收,既浪费了原料,又污染了环境。

然而,怎样高效循环利用电子产品,仍是一道世界性难题,一些初创公司已经尝试着用微生物从电子垃圾中吸取固体黄金。

500万部旧手机铸就奥运会奖牌

“都市矿山制作!大家的奖牌!”

2017年4月,东京奥组委面向民众回收28种电子产品,用以提炼铸造奥运奖牌的材料。

东京奥运会金牌用掉的32公斤黄金,全是从电子垃圾里淘的

至去年3月,东京奥组委回收到近8万吨电子垃圾,其中包含500万部旧手机。

国际奥委会规定,每一枚奥运会金牌需要使用6克黄金,同时必须含有至少92.5%的白银。

2004年雅典奥运会,希腊政府为了制造奖牌,总共消耗了13公斤黄金、1吨白银和1吨黄铜。

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日本工作人员对回收的手机进行初步拆解(图源:BBC)

而日本人最终从这8万吨电子垃圾中,提炼出了32公斤黄金、3.5吨白银和2.2吨黄铜,用来打造5000枚奥运会和残奥会奖牌绰绰有余。

东京奥组委的创意得以实现,一方面归功于日本完善细致的垃圾分类系统,另一方面也因为这是一次展现环保理念的活动,无需将经济和效率放在首位考虑。

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日本的回收工厂对电子垃圾配件进行处理(图源:BBC)

目前,全球每年产生5000万吨电子垃圾,只有20%能被有效回收,如何高效、经济、环保地实现回收,仍是世界性难题。

去年,苹果仅iPhone就卖出了1.86亿台,某种意义上说,他们也是全球最大的电子垃圾制造商之一。

为了避免引发争议,苹果提出过环保愿景,希望未来旗下所有产品的金属材料,全部来自于回收的苹果设备。

为此,苹果专门研发了手机回收机器人黛西。

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它可以熟练拆解旧iPhone的铝壳、电池、相机、卡槽等部件,并提取精炼部件中包括铝、金、银、稀土等在内的14种金属,而这些金属是制造电子设备的重要原材料。

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黛西可拆解的手机组件

黛西每小时可以拆开200部iPhone,有两条流水线,每年可拆卸多达120万部iPhone。

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目前,苹果已推出100%再生铝机身的MacBook Air,部分铝金属就是从旧iPhone上回收的。而iPhone 11系列中的震动马达,也是由100%回收的稀土元素制成。

电子垃圾是土豪才挖得起的富矿

2019年,苹果公布了一份《环境责任报告》,对iPhone设备中能够回收的元素和矿物进行了分类评估:

每10万台旧iPhone手机,可以提取出1.5吨铝、1.4吨铁、32公斤稀土金属(钇、镧、铽、钕、钆、镨等)、6.3公斤银、1.1公斤黄金……

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手机中金和银的富集程度,远远高于等重的金矿石和银矿石。

一吨iPhone可以提炼的黄金,是一吨金矿的300倍,而它能产出的银则是一吨银矿的6.5倍。

然而,苹果的回收再利用计划,却被环保人士认为是本末倒置,倘若苹果真是为了保护环境,就应该生产使用寿命更长的产品,或通过维保延长产品寿命。

然而,苹果每年不断推出新产品,甚至还用“降速门”这种非常规手段,鼓励用户加快更新设备,这本身就在助推电子垃圾数量的不断增长。

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专业人士也对这种回收再利用计划嗤之以鼻,因为从商业角度说,这是笔长期亏本的买卖,亏本,就意味着不可持续。

电子产品维修公司iFixit首席执行官凯尔·维恩斯表示:“苹果称他们可以循环收回旧电子设备中的所有金属,其实这不现实。”

国际矿业和金属理事会主席汤姆·巴特勒则认为,苹果可能是全行业唯一一个有底气完全循环利用设备原材料的公司,因为这么做需要巨大的财力,回收再利用材料比直接购买矿产更昂贵,其它财力不济的公司完全无法效仿。

东京奥运会金牌用掉的32公斤黄金,全是从电子垃圾里淘的

加纳的少年在捡拾电脑屏幕,背后是焚烧电子垃圾的滚滚浓烟

除了可回收的金属宝藏,废弃手机中含有20多种威胁环境的物质。

比如一块废旧手机电池,就能污染6万升水,污染强度是普通干电池的100倍,此外手机主板和芯片上还有铅、镉、铍、汞和溴化阻燃剂等有害物质……

比如,要从电子废品中提取黄金,目前就火法冶金和湿法冶金两个法子,前者用高温把黄金烧化后提取,后者用氰化物溶液或王水把金融化后提取。

两种方法都有不同程度的缺陷,要么会释放出有害气体,如二恶英,要么会产生含有浓硝酸和盐酸的有害溶液。

不论是有害气体还是液体,都需要经过复杂的无害化处理才能排出,而这些环保要求,会让回收再利用电子垃圾的成本变得极为高昂。

他们用微生物法提取黄金

新西兰初创公司Mint Innovation(薄荷创新),正试图用微生物法提取电子垃圾中的黄金。

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薄荷创新公司的试验工厂内

“这是一种更环保的电子垃圾回收方法。”该公司商业经理托马斯·汉森介绍,他们先将印刷电路板、RAM记忆棒、处理器和其他含金属的零件研磨成沙状粉末,通过浸出将所有金属溶解于强酸性液体。

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我们首先溶解所有反应性贱金属(例如铁、铜和铝),然后通过各种工艺对其进行回收。例如,使用电解法将铜析出。”汉森说。

之后,他们使用微生物来提取贵金属。比如在溶解有黄金的强酸混合液中添加铜霉菌。

这些微生物会像海绵一样,吸收出溶解的黄金。

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加入微生物后,溶液中的沉积物有了香草冰淇淋状的质地

接下来,用离心机将富含金的微生物甩出,就得到了紫色粘液。

“这是因为纳米级的黄金其实是紫色的,我们得到了像沙腻子一样的东西,主要是微生物和黄金的有机结构,杂质非常少。”汉森说,只要燃烧掉有机物,剩下的金属灰经过传统的冶金过程变成纯金。

东京奥运会金牌用掉的32公斤黄金,全是从电子垃圾里淘的

据汉森介绍,微生物对钯、铂和铑等其他金属也具有亲和力,只要使用不同的微生物或稍微改变化学反应就能提取。

目前,薄荷创新公司在奥克兰设有一家试点工厂,用回收的电子设备测试其微生物吸金的流程。

虽然还有一些问题需要解决,但“微生物炼金术”为回收再利用电子垃圾的可持续化提供了一种新思路。

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“通过我们的解决方案,回收商可以从回收活动中获得更多收益。”汉森说。“他们被鼓励去回收更多的东西,如果我们能鼓励更好的行为,那么我们就能做很多好事。”

参考资料

BBC:The surprising source of the Tokyo 2020 Olympic medals

mindmatters: Is there a gold mine in electronic waste?

UN report: Time to seize opportunity, tackle challenge of e-waste

americangeosciences: what is biomining?

onezero: A New Zealand Startup Is Using Microbes to Suck Solid Gold Out of E-Waste

weinxin
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