Urban mining – przyszłość wydobycia zaczyna się w naszych domach

Baza wiedzy

Metale stanowią podstawę rozwoju technologicznego, infrastrukturalnego i energetycznego współczesnego świata. Ich dostępność, geograficzne rozmieszczenie i stopień wyeksploatowania determinują globalne łańcuchy dostaw, bezpieczeństwo surowcowe państw oraz kierunki rozwoju przemysłu. 

Podział metali przemysłowych

Żelazo, aluminium, miedź, cynk, ołów, nikiel (metale konstrukcyjne) stanowią ok. 90% globalnej masy metali używanych w przemyśle.  Metale szlachetne czyli metale o wysokiej wartości i niskiej reaktywności chemicznej, do których zaliczamy złoto, srebro, platynę, pallad, rod, iryd, osm czy ruten używane są w katalizatorach samochodowych czy w elektronice. Metale technologiczne i krytyczne czyli  kobalt, molibden, wolfram, lit, ind, gal, german, metale ziem rzadkich (REE), to metale kluczowe dla elektroniki, energetyki odnawialnej, lotnictwa i obronności. To jest grupa metali najbardziej narażona na przerwy dostaw, które mogą wstrzymać produkcję elektroniki czy pojazdów elektrycznych. Najbardziej strategiczne metale ziem rzadkich to neodym, prazeodym, dysproz, europ i terb, które znajdują zastosowanie w magnesach stosowanych w silnikach EV i turbinach wiatrowych. 

Gdzie ich szukać?

Kontrola nad wydobyciem metali szlachetnych i ziem rzadkich ma charakter strategiczny.  Chiny odpowiadają za ok. 60–70% światowego wydobycia metali ziem rzadkich oraz ok. 85–90% globalnego przetwarzania tych metali, co czyni je dominującym graczem w tym sektorze [1].  Część surowców wydobywanych jest na terenach objętych wojnami domowymi i dotyczy to głównie metali z rodziny platynowców i metali ziem rzadkich. W literaturze zjawisko to jest znane jako resource curse lub „klątwa surowcowa”. W regionach bogatych w metale szlachetne i metale ziem rzadkich często obserwuje się konflikty o kontrolę nad kopalniami, widoczna jest obecność prywatnych grup zbrojnych, wojny finansowane są z nielegalnego handlu surowcami, nasila się korupcja co prowadzi do osłabienie struktur państwowych [2]. 

Metale są kluczowym zasobem dla współczesnej gospodarki światowej. Stanowią fundament infrastruktury, transportu, energetyki, rolnictwa i technologii. Wraz z szybkim rozwojem nowych sektorów, takich jak elektromobilność, branży półprzewodników, zaawansowanej technologii w elektronice oraz energetyki odnawialnej, wzrasta zapotrzebowanie na metale zarówno powszechne, jak i strategiczne.

Wpływ wydobycia metali na środowisko i społeczeństwo

Wydobycie np. złota i kobaltu w Afryce Południowej często wiąże się z pracą dzieci, niskim poziomem bezpieczeństwa pracowników przy wydobyciu surowców czy też narażeniem górników na toksyczne substancje (rtęć, cyjanki) [3]. Wydobycie metali generuje również skutki bezpośrednio wpływające na społeczności lokalne i środowisko, czyli degradację gleb i wód, utratę terenów rolniczych czy skażenie metalami ciężkimi.

„Urban mining” jako kierunek na przyszłość

W jakim kierunku powinniśmy zmierzać? Wydaje się, że jedyny słuszny kierunek to recykling. Obecnie poziom recyklingu metali ziem rzadkich wynosi poniżej 1%, ale szybko rośnie dzięki technologiom hydrometalurgicznym i bioługowaniu. Urban mining czyli górnictwo miejskie świetnie się wpisuje w oczekiwania zrównoważonego rozwoju gospodarki.  To jest proces odzyskiwania cennych surowców z odpadów znajdujących się w obiegu. Zamiast wydobywać metale i materiały z naturalnych złóż, odzyskuje się je z produktów, które już są w obiegu. 

Górnictwo miejskie jest tak ważne, ponieważ zmniejsza presję na środowisko naturalne, redukuje emisje CO2 i ogranicza wytwarzanie odpadów. Jest doskonałym przykładem gospodarki o obiegu zamkniętym.  Materiały krążą dłużej w obiegu, co zmniejsza zapotrzebowanie na surowce pierwotne. Recykling ma również potencjał ekonomiczny, ponieważ 1 tona odpadów elektronicznych zawiera często więcej złota niż ruda z tradycyjnej kopalni. Ten kierunek gospodarowania odpadami, szczególnie elektroodpadami, które są kopalnią metali szlachetnych i ziem rzadkich mogą znacznie poprawić bezpieczeństwo surowcowe, ponieważ Państwa mogą stopniowo uniezależniać się od importu rzadkich surowców (np. litu, kobaltu).  Szacuje się, że recykling stanie się źródłem 20–40% metali technologicznych do 2050 r. 

Elektroodpady jako skarbiec

Jak wygląda obieg surowców z elektroodpadów? ZBIERANIE ODPADÓW – SORTOWANIE – DEMONTŻ- ODZYSK SUROWCÓW –  PONOWNE UŻYCIE czyli typowy obieg zamknięty. 

            Przeciętny telefon komórkowy waży około 150–180 gramów. W tej niepozornej masie znajduje się ponad 30 różnych pierwiastków chemicznych. Według analiz branżowych 1 tona zużytych telefonów może zawierać nawet 300–350 gramów złota. Dla porównania – typowa ruda złota zawiera zaledwie 1–5 gramów tego metalu na tonę urobku. Oznacza to, że recykling elektroodpadów może być bardziej efektywny niż tradycyjne wydobycie. Badania wskazują, że 1 tona zużytych smartfonów zawiera średnio: 100–150 kg miedzi, 3–4 kg srebra, 300–350 g złota, 1–2 kg palladu, 70–90 kg kobaltu (w bateriach), co czyni je bardzo wartościowym źródłem surowców wtórnych [4]. Koncentracja palladu w telefonach (ok. 5–10 mg/szt.) jest od 10 do 30 razy wyższa niż w wielu rudach palladu o niskiej jakości [5].

Odzysk elektroodpadów to nie tylko korzyść ekonomiczna, ale i ogromny zysk ekologiczny, ponieważ ogranicza się energochłonne wydobycie surowców naturalnych, degradację środowiska oraz emisję gazów cieplarnianych. Ilość elektroodpadów ciągle rośnie na świecie, międzynarodowe raporty wskazują, że globalnie produkujemy ponad 60 milionów ton elektroodpadów rocznie, a recyklingowi poddawana jest mniej niż jedna piąta. Reszta trafia na wysypiska lub jest utylizowana w sposób niekontrolowany, co stanowi poważne zagrożenie dla ludzi i ekosystemów. W Polsce rocznie powstaje ok. 300–400 tys. ton odpadów elektrycznych i elektronicznych. 

 W epoce cyfrowej, gdy dostęp do metali strategicznych staje się jednym z kluczowych czynników rozwoju, górnictwo miejskie może odegrać rolę równie ważną jak tradycyjne kopalnie. A pierwszy krok zaczyna się w naszych domach, od decyzji, gdzie dany odpad wyrzucić. Elektroodpady jako cenne odpady stanowiące bogate źródło metali, powinny być selektywnie zbierane i właściwie przetwarzane. Elektroodpady, możemy oddać w sklepach na wymianę przy zakupie nowego sprzętu, zawieźć do PSZOK, a mniejsze elektroodpady można wrzucać do specjalistycznych pojemników przeznaczonych na elektroodpady, które znajdują się na terenie niektórych miejscowości. 

Konieczność recyklingu

Recykling, rozwój alternatywnych technologii i dywersyfikacja dostaw stają się kluczowe dla bezpieczeństwa gospodarek. Recykling może ograniczyć presję na regiony konfliktowe, szczególnie w przypadku złota, srebra, platyny i metali ziem rzadkich. Postęp technologiczny i polityka gospodarki o obiegu zamkniętym będą kluczowe dla zrównoważonego wykorzystania metali w przyszłości. „Coś umrze w nas, ludziach, jeśli dopuścimy do zniszczenia tego, co zostało jeszcze z przyrody…” jak trafnie to ujął Wallace Stenger, dlatego recykling elektroodpadów to konieczność, bo właśnie w nich ukryte jest bogactwo metali. 

Źródła:

  1. Humphries, M. (2013). Rare Earth Elements: The Global Supply Chain. Congressional Research Service
  2. Le Billon, P. (2001). The Political Ecology of War: Natural Resources and Armed Conflict. Political Geography. 
  3. Amnesty International (2016). This is What We Die For: Human Rights Violations in Cobalt Mines. 
  4. Tuncuk, A., Stazi, V., Akcil, A., Yazici, E.Y., Deveci, H. (2012). A review of metal recovery from electronic waste (e-waste). Resources, Conservation and Recycling, 65.
  5. Hagelüken, C. (2006). Improving recycling of electronic scrap: Opportunities and limitations. Proceedings of EMC 2006.