Mijnbouw is niet de enige manier om waardevolle metalen te winnen. Spoedig, ze zouden in toenemende mate uit afval kunnen worden teruggewonnen, het verminderen van de behoefte aan nieuwe grondstoffen en het helpen van Europa bij de overgang naar een koolstofarme economie.

In de EU, veel grondstoffen nodig in de industrie, van autofabricage tot medische implantaten, worden geïmporteerd uit het buitenland omdat ze niet lokaal verkrijgbaar zijn. Verschillende componenten van computers en mobiele telefoons, bijvoorbeeld, worden meestal uit China gehaald. En de vraag naar deze items neemt toe naarmate mensen om de paar jaar upgraden naar nieuwere modellen.

Tegelijkertijd, Hoewel, mensen raken net zo snel van elektronica af. 'Als we van de oude nieuwe konden maken, het is een manier om deze materialen weer te gebruiken, ' zei Dr. Cord Fricke-Begemann van het Fraunhofer Instituut voor Lasertechnologie ILT in Aken, Duitsland.

Sommige elektronica wordt in Europa gerecycled, maar het proces is ruw. Het gaat om het samensmelten van apparaten in een oven en richt zich op het verwijderen van de meest waardevolle metalen, typisch koper, zilver en goud.

Dr. Fricke-Begemann en zijn collega's willen meer grondstoffen een tweede leven geven. Als onderdeel van het ADIR-project, ze kijken naar manieren om elektronische apparaten zoals mobiele telefoons automatisch uit elkaar te halen, wat momenteel een struikelblok is voor het terugkrijgen van veel van hun onderdelen.

'Er zijn honderden verschillende soorten mobiele telefoons, dus we hebben een apparaat nodig dat flexibel is en ze allemaal aankan, ' zei dr. Fricke-Begemann.

Tantaal

Ze bouwen momenteel een machine die een mobiele telefoon kan openen en de componenten kan verwijderen. Volgende, een laser zal worden gebruikt om componenten van de elektronische printplaat te solderen voordat ze op type worden gesorteerd. Tantaal wordt gevonden in condensatoren, bijvoorbeeld, terwijl sommige andere componenten neodymium bevatten. Verschillende onderdelen zouden dan op verschillende manieren moeten worden behandeld om ze herbruikbaar te maken.

'Het idee is om een ​​machine te hebben die twee mobiele telefoons in een minuut kan demonteren en de belangrijke dingen snel kan verwijderen, ' zei dr. Fricke-Begemann.

Het terugwinnen van materialen uit elektronisch afval, zodat ze elders kunnen worden hergebruikt, wordt in de volksmond urban mining genoemd. Het maakt deel uit van wat bekend staat als de circulaire economie, waarbij bijproducten van het ene industriële proces in het andere terechtkomen.

Door een andere bron van grondstoffen te ontsluiten, urban mining zou fabrikanten ook een grotere keuze kunnen geven wat ze willen gebruiken. Magnesium, bijvoorbeeld, die lichter is dan aluminium, wordt gewaardeerd om zijn lichte gewicht, maar wordt niet alleen gebruikt om verschillende auto-onderdelen te maken, het is niet overgenomen door veel andere industrieën in Europa.

Een van de belangrijkste nadelen zijn de fluctuerende kosten:alleen beschikbaar als import uit Azië, de prijs kan van week tot week sterk variëren. Als resultaat, het scoort hoog in termen van zowel economisch belang als leveringsrisico.

'Het is een nachtmerrie voor inkoopafdelingen, ' zei Blanca Araujo Perez van de Stichting voor Onderzoek en Ontwikkeling op het gebied van vervoer en energie (Cidaut) in Valladolid, Spanje. Ze coördineert het REMAGHIC-project dat tot doel heeft metalen terug te winnen uit industrieel afval.

Araujo Perez en haar collega's denken dat het recyclen van magnesium kan helpen om het gebruik ervan te vergroten. Het plan is om het terug te winnen uit metaalschroot in gieterijen en het te combineren met zeldzame aardmetalen zoals lanthaan en cerium, die ze terugwinnen van fluorescentielampen, kathodestraalbuizen en nikkel-metaalhydridebatterijen. Deze legeringen zouden de fysieke eigenschappen van magnesium verbeteren, zoals de neiging om te corroderen, terwijl de kosten ervan worden gestabiliseerd.

Achterklep

In de toekomst, magnesium zou in veel sectoren het favoriete metaal kunnen worden. Als onderdeel van REMAGHIC, een prototype van een achterklep wordt ontworpen om te laten zien hoe deze verder kan worden gebruikt in de auto-industrie.

Het is ook veelbelovend voor gebruik in medische implantaten en wordt getest om een ​​polsimplantaat te maken. In vergelijking met titaan, die veel wordt gebruikt, het is qua sterkte meer vergelijkbaar met botten en het breekt biologisch af. 'Als je een schroef van magnesium in je pols had, je zou geen tweede operatie nodig hebben om het te verwijderen, ' zei Araujo Perez.

Het probleem

De economie van Europa is afhankelijk van grondstoffen, aangezien alle industrieën grondstoffen nodig hebben. Ze staan ​​ook centraal in de technologische vooruitgang. Smartphones, bijvoorbeeld, bevatten tot 50 verschillende metalen, en hernieuwbare energie-infrastructuur, zoals zonnepanelen en windturbines, kan niet worden gebouwd zonder tellurium, gallium en neodymium.

Veel grondstoffen, echter, worden aangevoerd vanuit het buitenland omdat ze niet beschikbaar zijn in Europa, of zijn beperkt leverbaar. China is de grootste leverancier, levert momenteel 49% van de kritische grondstoffen. Afhankelijk van import kan riskant zijn, vooral wanneer problemen met extractie en verwerking waarschijnlijk zijn.

Risicoverlagende maatregelen zijn onder meer het bedenken van manieren om grondstoffen te hergebruiken en het vinden van geschikte alternatieven. Recycling is vooral interessant omdat het ook de milieu-impact van industrieën vermindert. De EU heeft in het kader van het financieringsprogramma Horizon 2020 al meer dan 200 miljoen euro geïnvesteerd in onderzoek en innovatie gericht op de ontwikkeling van duurzame productie van primaire en secundaire grondstoffen.