2050年前稀土哪裡來?研究:做好回收就夠了

2050年前稀土哪裡來?研究:做好回收就夠了

(首圖來源:Unsplash)

【文‧黃嬿】

稀土金屬是現代人生活依賴的關鍵材料,但是一個巨大的供應來源被嚴重忽視,且就在人們的家裡。中國和荷蘭研究人員新研究估計,重複使用或回收舊手機、硬碟、電動馬達和渦輪發動機中的稀土金屬,到 2050 年可以滿足美國、中國和歐洲 40% 的金屬需求。

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電動車和風力發電機等綠色技術仰賴稀土,稀土也用於飛機、飛彈和衛星製造。科學家估計,2021 年全球開採 28 萬噸稀土,大約是 1950 年代中期的 32 倍,到 2040 年對稀土需求量將達到目前的七倍。稀土已經變成戰略資源,全球七成稀土供應來源是中國,中國最近收緊稀土出口,做爲貿易戰爭的手段。

即使其他國家發現礦藏,開採也不易,原因是礦工必須挖掘大量礦石才能獲得少量稀土,還必須結合物理和化學制程將稀土分離出來,因此採礦會嚴重污染環境,過程消耗大量能源,稀土開採作業也捲入地方衝突和侵犯人權行爲。

科學家早就提出回收概念,1980 年代,日本研究人員創造「城市採礦」一詞來描述從廢棄電器和電子設備來收集稀有金屬。然而直到現在,舊產品中只有約 1% 的稀土被重複使用或回收。

但他們仍然大力呼籲以回收取代開採,一項發表在《自然地球科學》雜誌的研究當中,中國與荷蘭研究人員寫道,與化石燃料不同,化石燃料一旦消耗就會燒盡並永久消失,但稀土可以回收做爲替代供應。

科學家正努力研發回收技術

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研究人員利用模型來預測稀土的再利用和回收,將如何滿足全球稀土需求,結果發現,美國、歐盟和日本最終可能會在舊電子產品和其他產品中累積稀土庫存,遠超過他們在地球上開採的稀土庫存。模型估計到 2050 年,再利用和回收可以將風力發電機中使用的稀土元素釹的開採需求減少 60%,對於也用於風力發電機的鏑來說,可減少 67%。

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鐵、銅和鋁等常見金屬已被廣泛回收,但是稀土回收不易,因爲稀土通常與其他金屬混合,很難分開,因此業者認爲,從廢棄物中回收稀土,與從礦石中提取並加工稀土一樣具有挑戰性。而且現在世界上沒有太多系統來收集舊電子產品和其他物品。

然而隨着稀土需求龐大,科學家正努力研發回收技術,如美國愛達荷州國家實驗室研究人員正在開發利用微生物取代有毒化學物質,以便從舊產品中提取稀土的方法。蘋果也已開始努力回收部分電子產品,Daisy 機器人可以拆解 iPhone、Taz 和 Dave 機器人可以用來回收稀土。Taz 可以收集通常在電子設備粉碎過程中遺失的含磁鐵模組、Dave 可以從 iPhone 的另一部分回收磁鐵。

愛達荷州國家實驗室科學家也認爲,現存不需開採的稀土很多,但卻被當成垃圾填埋,或者放在人們的家中的抽屜裡,若回收技術普及,預估十年內,回收就能夠滿足全球四分之一的稀土需求,對已經被破壞殆盡的地球環境而言也是一大福音。

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