Elektronický odpad, Ghana. Kredit: Fairphone / Wikimedia Commons.

Elektronický odpad, či elektroodpad (e-waste) v dnešní době představuje zásadní problém pro skládky. Zároveň je to ale cenný zdroj surovin, který trestuhodně opomíjíme. Odborníci americké Rice University vymysleli účinný postup, který chytlavě nazývají „urban mining“, jak z elektronického odpadu získat drahé kovy i prvky vzácných zemin. Řešením je podle nich bleskové ohřívání tohoto odpadu Jouleovým teplem, čili procházejícím elektrickým proudem.

James Tour vlevo. Kredit: Jeff Fitlow

Neutuchající poptávka po nové elektronice, která nejspíš jen tak nezeslábne, udělala z elektronického odpadu nejrychleji narůstající typ odpadu na světě. V roce 2019 ho vzniklo asi 59 milionů tun. V současnosti se ale recyklujeme méně než 20 procent elektronického odpadu. Motivací by přitom mohla být nejen pomoc životnímu prostředí, ale i možnost získat řadu cenných surovin v ceně miliard dolarů.

Tým Rice pod vedením Jamese Toura nabízí postup, kterým by měl být oproti stávajícím recyklacím snazší, a také méně nákladný. Využili k tomu bleskové ohřívání, při němž milisekundové výboje elektřiny, čili „blesky“ zahřejí materiál na vysokou teplotu. Stejný tým již dříve použil bleskové ohřívání ke snadné výrobě grafenu nebo nanodiamantů z různých odpadních materiálů.

Částice kovů vytěžené bleskovou recyklací. Kredit: Jeff Fitlow.

V nové studii se zaměřili na problém s elektronickým odpadem. Nejprve rozemleli elektronický odpad na prášek. Do něj pak práskali elektrickými blesky, jimiž ho zahřáli až na 3 127 °C. Při takové teplotě se kovy vypaří. Vzniklé páry jsou odvedeny do „chladiče“, kde opět zkondenzují do podoby pevných kovů. Jednotlivé kovy od sebe nakonec oddělí běžně používané metody.

Badatelé uvádějí, že bleskovou recyklací je možné vytěžit z elektronického odpadu přes 60 procent zlata a přes 80 procent stříbra, palladia a rhodia. Stejný postup rovněž odstraní toxické těžké kovy, jako je chrom, arsen, kadmium, rtuť nebo olovo. Ty by jinak kontaminovaly skládku. Pro úspěch bleskové recyklace elektronického odpadu je zásadní, že jde o energeticky úsporný proces, který je možné provozovat v průmyslovém měřítku. Zpracování jedné tuny tohoto materiálu bleskovou recyklací spotřebuje cca 939 kWh. Podle Tourse se naše skládky stávají pokladem, který bychom si neměli nechat utéct.

Video: Flash Joule heating by Rice lab recovers precious metals from electronic waste in seconds

Literatura

New Atlas 5. 10. 2021.

Nature Communications 12: 5794.