Elektronikskrot – den perfekte Malm!

I takt med at mængden af elektroniske komponenter øges i vores dagligdag, så stiger også mængden af udtjent grej. Det skal vi lære at genanvende, skriver Jens Henriksen fra Force Technology.
Brødtekst

Elektronisk udstyr er sammensat et hav af forskellige materialer lige fra stålskruer, aluminiumsrammer og ædelmetaller så som kobber, guld platin og sølv. Dertil kommer en hel række sjældne metaller/jordarter, ofte kendt som REE= Rare Earth Elements (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb Dy Ho, Er, Tm, Yb, Lu). 

Hovedparten af disse grundstoffer indgår i magneter, men også i skærme, halvledere/dioder. Foruden ovennævnte grundstoffer er der også strategiske grundstoffer så som Li, P, Co og Mo

Det hele er spærret inde i en sky af forskellige plasttyper, silicium og glasfiber.  

Som geolog ville jeg klappe i mine små hænder, hvis jeg stødte ind i en sådan malmforekomst i naturen!

Tænk hvis man havde en malm, hvor det teoretisk var muligt at udnytte måske op til 80 % af malmen i stedet for at skulle smide 80 % af malmen i slaggebjerge eller som potentielt giftige processerede malmrester.! 

Hovedparten af de gængse metaller indvindes i dag, og der er en hel industri, som er fokuseret om dette. Dette gælder også de mere eksotiske grundstoffer, som sidder i magneter og som relativt let kan separeres.

Den sidste rest er dog mere vanskelig at udskille. Dels er mængderne små og dels har de en kompliceret kemi.

Udtjente vindmøllevinger skal genanvendes

FORCE Technology har været (og er) involveret i forsøg på genanvendelsen af udtjente vindmøllevinger. 

I den forbindelse er der udført forsøg på nedbrydning af de polymerer, epoxy og polyester, som limer fibrene sammen i glasfiber/kulfiber kompositter, som udgør hovedbestanddelen i vingerne. Der har været udført forsøg med pyrolyse, hvor materialet brændes af under kontrollerede forhold, og der har været lavet forsøg med solvolyse, hvor materialet opløses i vand og kuldioxid under højt tryk og temperatur.

En modificeret solvolyse-teknologi kunne måske anvendes til nedbrydning af elektronikskrot og andet uensartet materiale, som indeholder eftertragtede grundstoffer, efter at alle de gode bidder (guld, sølv, kobber, platin og magneter) er taget ud af skrottet. 

Ved solvolyse-processen nedbrydes polymeren til olier, monomerer og andre organiske faser, som afhængigt at processen og sammensætningen måske kan genanvendes. I samme proces frigives metaller/REE til væskefasen eller den bundfælder, hvorefter de kan opkoncentreres til videre oprensning. 

Ved at kontrollere nedbrydningen af de oprindelige polymerer kan man forhindre/reducere at REE danner komplekser med de organiske faser, hvilket kan komplicere den endelige udvinding.

Problemer og løsninger

Hvor svært kan det så være? – Det kan være svært, for intet er gratis! 

Man kan dele problemerne op i en række hierarkiske trin:

  1. En malmforekomst er dårlig hvis den er spredt! Det samme gør sig gældende med elektronikskrot. For at det giver mening skal der være en logistik, der samler og organiserer affaldet i kritiske mængder og i videst mulige logiske fraktioner. Elles kan man ikke køre en indvinding systematisk over en årrække
  2. Malmen skal være relativt ensartet! – En solvolyseprocess skal være så robust at den kan håndtere betydelige udsving i sammensætningen af ”malmen”. Dette kan være vanskeligt hvis man forsøger at køre ved lavest mulig tryk og temperatur.
  3. ”Malmen” indeholder både brom, fluor, jod, og klor samt diverse umulige aminer, som kan give alvorlige korrosionsproblemer i procesanlægget, og som desuden er giftige – Disse stoffer kan godt blive en showstopper. 
  4. Sidst men ikke mindst: koncentration af ”goodies” kan være så bøvlede at separere at de ikke kan konkurrere med rene varer direkte fra udlandet

Giver det så overhovedet mening at forsøge at hive den ”sidste olie” ud af denne type skrot?

Det er min overbevisning, at det skal forsøges af følgende årsager:

  • De nævnte grundstoffer er strategiske/kritiske, hvor udbud styres af ganske få nationer 
  • Som udgangspunkt skal man ikke smide noget på lossepladsen, specielt heller ikke hvis de. kan forårsage giftige udsivninger.
  • Ved at forstå, hvorledes man kan nedbryde sammensat skrot, kan man reversere processen og udvikle metoder, som forbereder genindvinding af kritiske materiale i nye produkter. 

Som udgangspunkt er selve solvolyse-delen stort set den samme proces, som har koncentreret alle de spændende grundstoffer i malmforekomster på jorden. Her kalder man det bare hydrotermale processer.

Og så er ringen sluttet!  Amen!