science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Schaarse metalen die niet worden teruggewonnen uit autowrakken

Jaarlijks gaat er twintig ton goud verloren uit het Europese wagenpark. De hoeveelheden kritische en schaarse metalen in voertuigen zijn de afgelopen jaren enorm gestegen, zoals blijkt uit een uniek onderzoek van de stedelijke mijn van Europa. Krediet:Empa

Enorme hoeveelheden schaarse metalen gaan verloren uit Europa's stedelijke mijn van voertuigen, inclusief 20 ton goud per jaar - en het aandeel kritische metalen in voertuigen blijft toenemen. Er is een database verschenen die de metalen in kaart brengt en recycling vergemakkelijkt. Op 8 maart Maria Ljunggren Söderman, onderzoeker aan de Chalmers University of Technology, zal de resultaten presenteren op de expertmeeting van het IEA.

metalen, zoals goud, kobalt en lithium, zijn een onmisbaar onderdeel van batterijen, mobieltjes, elektronische gadgets en voertuigen. Tegelijkertijd, Europa is sterk afhankelijk van de invoer van metalen, waardoor sommigen van hen van cruciaal belang zijn voor de EU.

"Deze metalen zijn nodig voor de voortdurende overgang naar groenere technologieën, zoals elektrische auto's, zonnepanelen, LED-verlichting en windenergie, dus eventuele leveringsrisico's zijn een strategisch en economisch probleem voor de EU. Bovendien, dit zijn eindige hulpbronnen die op een duurzame manier moeten worden gebruikt, " zegt Maria Ljunggren Söderman, Onderzoeker bij Environmental Systems Analysis aan de Chalmers University of Technology.

Ze droeg bij aan het omvangrijke Europese onderzoeksproject Prosum, die nu een nieuwe database heeft samengesteld om het probleem aan te pakken. Het Urban Mine Platform, de enige in zijn soort ter wereld, brengt de metalen in kaart die kunnen worden gerecycled uit autowrakken en elektrische en elektronische apparatuur. Maria Ljunggren Söderman was verantwoordelijk voor het onderzoek van de 260 miljoen lichte voertuigen in de Europese vloot. Ze merkt op dat de hoeveelheden kritische en schaarse metalen aanzienlijk zijn toegenomen, en dat voertuigen nu ook veel nieuwe metalen bevatten.

"Dit komt vooral omdat we steeds geavanceerdere voertuigen bouwen, met veel elektronica, lichtgewicht materialen en katalysatoren. De toename van het aantal elektrische voertuigen draagt ​​bij aan deze ontwikkeling, hoewel ze tot dusver een klein deel van het wagenpark vertegenwoordigen, " zegt ze. Een voorbeeld hiervan is neodymium, een van de zeldzame aardmetalen (REM). Naar schatting zullen er in 2020 bijna 18, 000 ton neodymium in het actieve wagenpark, negen keer zoveel als in het jaar 2000.

Goud is een ander voorbeeld - en de onderzoekers waren verrast door hoe groot de hoeveelheden verborgen goud in voertuigen eigenlijk zijn. In 2015 was er naar schatting 400 ton goud in het Europese wagenpark, terwijl de voertuigen die de vloot verlieten ongeveer 20 ton goud bevatten - wat, in aanvulling op, werd niet gerecycled. Dit betekent dat er jaarlijks vele honderden miljoenen euro's aan goud worden verspild. "Onze berekening laat zien dat de hoeveelheid goud in autowrakken nu in dezelfde orde van grootte is als de hoeveelheid in elektrisch en elektronisch schroot. Dit is een stijging die niet kan worden genegeerd, " zegt Ljunggren Söderman.

In het algemeen, zeer weinig van de kritische en schaarse metalen in voertuigen wordt gerecycled. De grote uitdaging is dat ze in kleine hoeveelheden worden verspreid; in een nieuwe auto, bijvoorbeeld, er kan een gram of twee goud zijn verdeeld over enkele tientallen componenten. Maar hoewel de EU duidelijke eisen stelt aan de recycling van edele metalen in elektrische en elektronische apparatuur, dergelijke bepalingen ontbreken ten aanzien van voertuigen. "Er zijn geen vereisten of stimulansen voor het recyclen van goud uit voertuigen, maar er zijn hier duidelijke economische waarden waarvan ik denk dat mensen de omvang niet beseffen, " ze zegt.

Maria Ljunggren Söderman hoopt dat de onderzoeksresultaten een aanzet geven tot verandering. "Autofabrikanten en de recycling- en materiaalindustrie moeten samenwerken om ervoor te zorgen dat er iets gebeurt. Het moet mogelijk zijn om meer te doen dan nu - tenslotte, dit is bereikt met elektrische en elektronische apparatuur, "zegt ze. "Dat gezegd hebbende, goud is een relatief laaghangend fruit, en de vooruitzichten voor het recyclen van andere kritieke en schaarse metalen zijn aanzienlijk minder gunstig - van zowel elektrische als elektronische apparatuur en voertuigen. Als we dit willen veranderen, beleidswijzigingen kunnen nodig zijn."

Op 8 maart, zal ze haar onderzoeksresultaten presenteren op een expertmeeting over materiële trends en klimaatverandering op het gebied van transport, georganiseerd door het IEA, het Internationaal Energie Agentschap van de OESO-landen. Ze benadrukt dat een verandering in de richting van meer recycling van metalen een belangrijk onderdeel is van de inspanningen van de EU om een ​​meer circulaire economie te creëren. "De kritische en schaarse metalen in onze producten zijn aanzienlijk toegenomen, en in de meeste gevallen gebruiken we ze maar één keer. Dit moet worden aangepakt, vooral omdat deze metalen nodig zijn voor veel van de duurzame technologische oplossingen die we momenteel op tafel hebben, " ze zegt.

In het internationale EU-project Prosum (Prospecting Secondary grondstoffen in the Urban mine and Mining wastes) 17 partijen van universiteiten, onderzoeksinstituten en deskundige organisaties hebben samen de hoeveelheden kritische en schaarse metalen in kaart gebracht die kunnen worden gerecycled uit Europese batterijen, voertuigen en elektrische en elektronische apparatuur. Het project wordt gefinancierd door het Horizon 2020-onderzoeksprogramma van de EU. De resultaten worden gepresenteerd in de database genaamd het Urban Mine Platform, die de route laat zien die de metalen afleggen vanaf het moment dat ze op de markt komen tot ze afval worden. Het is de bedoeling om een ​​kennisbasis te creëren om de afhankelijkheid van import te verminderen en de hulpbronnen in producten aan het einde van hun levensduur beter te benutten.

Chalmers Onderzoeker Maria Ljunggren Söderman, van de afdeling Milieusysteemanalyse van de afdeling Technologiebeheer en Economie van de Chalmers University of Technology, is verantwoordelijk geweest voor het onderzoek van de voertuigen in het project. Duncan Kushnir van de universiteit van Lund en Amund N. Løvik van Empa in Zwitserland hebben ook deelgenomen aan het voertuigonderzoek.

  • In de EU, Noorwegen en Zwitserland worden elk jaar ongeveer 10 miljoen ton elektrische en elektronische apparatuur en 2 miljoen ton batterijen als afval weggegooid, terwijl 14 miljoen ton voertuigen het wagenpark verlaten.
  • Gemiddeld bezit elk individu in de EU 250 kilo elektrische en elektronische apparatuur, 17 kilogram batterijen en bijna 600 kilogram voertuigen.
  • Eén enkele smartphone bevat ongeveer 40 kritische en schaarse metalen, met een concentratie van goud die 25-30 keer hoger is dan in de rijkste goudertsen.
  • De EU, Het wagenpark van Noorwegen en Zwitserland bevatte in 2015 ongeveer 30 ton goud in nieuwe voertuigen die op de markt kwamen, ongeveer 400 ton goud in voertuigen in gebruik, en ongeveer 20 ton goud in voertuigen die de vloot verlaten.

Het Urban Mine Platform brengt geochemisch schaarse metalen in kaart, wat betekent metalen met een lage aanwezigheid in de aardkorst. Veel van de metalen staan ​​ook op de EU-lijst van kritische metalen, wat betekent dat ze van groot belang zijn voor de Europese economie, tegelijkertijd het risico van beperkte beschikbaarheid groot is, voornamelijk vanwege de grote afhankelijkheid van invoer.