南大与法国科学家研发可市场...

南大与法国科学家研发可市场化金属X光分选机,助力电子垃圾回收

17390

(6月14日,新加坡)近日,南洋理工大学能源研究院与法国科学家合作,成功研发出一种先进的金属X光分选机,可以快速分拣电路板中的金属,安全回收多种复杂元素。这一技术研发成果,不仅有望解决电子垃圾处理中的分类难题,提高电子垃圾的回收效率,还将为回收商带来可观的经济回报。

如今,随着电子智能设备的普遍应用以及新技术影响下快速更新换代,全球电子垃圾的产生量正以惊人的速度增长。据国际电信联盟和联合国训练研究所共同发布的《全球电子垃圾监测》报告显示,2022年,全球范围内共产生6200万吨电子垃圾,其中仅有不到1/4被回收利用。报告预测,按目前发展趋势,到2030年电子垃圾产生量将比2022年增长33%,达到8200万吨;但是,2030年全球电子垃圾回收率将降至20%。

新加坡国立大学循环经济工作小组主席锡然·罗摩克里希那教授强调,必须正视日益剧增的电子垃圾问题,并采取措施减少其对环境的影响。

然而,目前全球仅有22.3%的电子垃圾得到妥善回收,亚洲的回收率更是低至11.8%。这一现状不仅对环境造成严重污染,也加剧了资源的浪费。

一直以来,新加坡也在不断针对电子垃圾出台政策。2021年7月新加坡国内开始实施“制造商延伸责任”制度,规定电子产品制造及进口商必须妥善回收与处置电子垃圾,并专门委托欧绿保电子废弃物智能回收公司(ALBA E-Waste Smart Recycling),负责回收和再循环制造商所售出的受管制电子产品。

SCARCE电子垃圾回收项目的团队成员包括负责商业开发的比利尔(Estelle Brierre,左起),以及研究人员保罗(Nikita Paul)、夏冬、洛克杰(Collin Locoge)和达斯(Pallab Das)。领导项目的颜清宇教授和贾比尔教授不在图中。(SCARCE团队提供)

电子垃圾和其他废弃物最大的不同就是其中含有丰富的可回收塑料和金属。若进一步分类,这些电子垃圾中有一半都是金属,而且总价值高达910亿美元(约1231亿新元)。据中国中央财经大学绿色金融国际研究院的研究,每吨电子垃圾的含铜量是铜矿的 40 倍,含金量是金矿的 17 倍。每吨电路板可分离得到 128.7kg 铜、29.6kg 锡、0.9kg 黄金以及 270kg塑料。这些被废弃的老旧电子产品中含有金、铜等贵重金属,使得它们成为了现代最被低估的“金矿”之一。

作为有着更集中的金属资源的印刷电路板(Printed Circuit Boards, PCBs),是电子垃圾的核心组成部分,回收经济价值极高。因此,国际上不少大型回收商都致力于找方法提高电路板上的贵重稀有金属的回收率。

夏冬博士,新加坡—法国CEA循环经济研究联盟(SCARCE)实验室的高级研究员,也在接受访问时指出,通常一片电路板中含有70多种元素,其中许多关键元素提炼自难以再生的矿物资源。他强调,如果不采取有效的回收措施,这些宝贵资源将很快耗尽,同时增加开采成本和环境污染。

目前,业内较为传统的处理方案是对电路板进行火法冶金,通过高温将其中的金属与其他杂质分离。但这种回收方案依赖能源的大量消耗,处理过程还伴随着毒气和熔渣等新污染物的产生,加上受提炼方法的限制没有办法提高金属纯度,回收利用效率并不高。

近日,由南洋理工大学能源研究院与法国科学家合作组建的SCARCE电子垃圾回收项目研发的多能X光透射分选机,利用双能量辐射X光透射技术,能够快速识别金属成分,并按照相似成分进行初步筛选和分类废旧电路板中的各种电子元件,即使是微小的稀土元素也能被准确识别。这一技术的成功,不仅提高了金属回收的效率,还大大降低了回收成本。目前该项X光分选技术已在新加坡知识产权局(IPOS)注册了专利。

电子垃圾的回收与处理,是全球面临的一项重大挑战,但其中也有着不少的商机,尤其在当下各国都在追求发展可持续的循环经济的背景下,SCARCE多能X光透射分选机的出现无疑也给电子垃圾回收行业提供了新的高效方法。

SCARCE电子垃圾回收项目的团队成员包括负责商业开发的比利尔(Estelle Brierre,左起),以及研究人员保罗(Nikita Paul)、夏冬、洛克杰(Collin Locoge)和达斯(Pallab Das)。领导项目的颜清宇教授和贾比尔教授不在图中。(SCARCE团队提供)

SCARCE团队也有意将他们的技术推向市场。作为项目的领头人贾比尔(J.C. Gabriel)教授表示,目前SCARCE已经成功在锂电池回收、光伏面板再利用、印刷电路板的金属分拣以及电子设备塑料的回收等方面取得了一系列知识产权和专利。这些技术现今已准备就绪,可以进行商业化规模应用。

“我们正在与新加坡乃至全球范围的商家积极合作,共同将技术扩大并推向市场,几乎所有商谈中的回收商都期待着分选机推出市场。”

根据实验室的初步估算,分选机的投资回报期(ROI)预计在三年甚至更短的时间内,充分可以显示出该技术具有较高的经济潜力。面对未来市场,团队也显得信心十足。如果在接下来的几个月内未能找到合适的商业合作伙伴,他们计划自立门户,启动一家初创企业来推动实验室电子垃圾分类回收技术的商业化进程。