Hàng điện tử thải: từ rác đến vàng

Khoảng 50 triệu tấn rác thải điện tử bị loại bỏ được đổ vào các bãi chôn lấp mỗi năm.

Mỗi năm, hàng triệu ti vi, điện thoại và các thiết bị điện tử khác bị vứt bỏ, mặc dù chúng là nguồn giàu kim loại. Nhờ khai thác chất thải điện tử, ngành công nghiệp tái chế đầy tiềm năng này tăng trưởng vượt bậc, ngày càng có nhiều cách thức sáng tạo nhằm tận dụng rác thải điện tử giúp bền vững tài nguyên,hạn chế khai thác.

Thực trạng rác thải điện tử hiện nay

Vào tháng 5/2019, theo một báo cáo của Liên Hợp Quốc công bố, có khoảng 50 triệu tấn rác thải điện tử bị vứt bỏ mỗi năm. Con số này được dự báo sẽ tăng gấp đôi vào năm 2050. Đồng thời, chỉ 20% rác thải điện tử được cho là được tái chế một cách thích hợp. Phần còn lại kết thúc ở bãi rác, hoặc được xử lý bởi những người lao động thô sơ làm việc trong điều kiện tồi tệ, cực kỳ độc hại.

Trong số 60 nguyên tố hóa học có trong rác thải điện tử, chỉ có một số ít được tái chế, bao gồm vàng, bạc, bạch kim, coban, thiếc, đồng, sắt, nhôm và chì. Còn lại số khác đều bị lãng phí trong các bãi chôn lấp. Nhưng thực tế, việc tái chế rác thải điện tử không quá khó một khi chúng ta thiết lập chiến lược rõ ràng. Tái chế đúng cách những vật liệu này giúp đảm bảo chúng sẽ không gây ô nhiễm không khí, đất cũng như sức khỏe của con người.

Hàng điện tử thải: từ rác đến vàng - 2 3
Ảnh: @Shutterstock.

Định nghĩa rác thải điện tử và quy trình tái chế

Rác thải điện tử, thường được gọi là phế liệu điện tử, là loại rác có từ các thiết bị điện tử cũ, hỏng và lỗi thời. Đồ điện tử chứa nhiều hóa chất, vật liệu độc hại và nguy hiểm được thải ra môi trường, nếu chúng ta không xử lý đúng cách. Tái chế chất thải điện tử được hiểu là một quá trình thu hồi vật liệu từ các thiết bị cũ để sử dụng cho các sản phẩm mới.

Quy trình tái chế đồ điện tử vẫn đang quá trình chuyển đổi, nâng cấp ở phạm vi các quốc gia, nhằm mong muốn tạo ra các phương pháp tái chế mới cực kỳ tiết kiệm, hiệu quả, an toàn cho sức khỏe con người.

Làm thế nào để chúng ta đối phó với rác thải điện tử?

Tái chế rác thải điện tử có nghĩa là tách các vật liệu, phân tử hoặc nguyên tố hóa học, để chúng có thể được bán làm nguyên liệu thô sản xuất ra các sản phẩm mới. Đầu tiên, bạn phải tháo dỡ các thiết bị và thành phần, phân loại, nghiền chúng, và cuối cùng là tách các vật liệu, thường là bằng cách đốt và sau đó là các quy trình hóa học dựa trên dung dịch.
Do rác thải điện tử có bản chất rất đa dạng và thường được trộn lẫn với các loại chất thải khác nhau. Do đó, thành phần chất thải cần xử lý thay đổi tùy theo từng lò đốt chất thải, và nhà hóa học phải đối mặt với nhiều vấn đề phân tách cực kỳ phức tạp.

Quy trình tái chế rác thải điện tử truyền thống

Tái chế đồ điện tử có thể là một thách thức vì các thiết bị điện tử bị loại bỏ là các thiết bị tinh vi được sản xuất từ các tỷ lệ thủy tinh, kim loại và nhựa khác nhau. Quá trình tái chế có thể khác nhau, tùy thuộc vào vật liệu được tái chế và công nghệ được sử dụng, nhưng đây là tổng quan chung.

Hàng điện tử thải: từ rác đến vàng - 3

Thu gom và Vận chuyển: Thu gom và vận chuyển là hai trong những giai đoạn đầu tiên của quá trình tái chế, bao gồm cả đối với rác thải điện tử. Các nhà tái chế đặt các thùng thu gom hoặc quầy thu hồi đồ điện tử ở các địa điểm cụ thể, và vận chuyển rác thải điện tử đã thu gom từ các địa điểm này đến các nhà máy hay cơ sở tái chế.

Nghiền, Phân loại và Tách: Sau khi thu gom và vận chuyển đến các cơ sở tái chế, các vật liệu trong chất thải điện tử phải được xử lý và phân tách thành các sản phẩm sạch có thể sử dụng để sản xuất các sản phẩm mới.

Phân tách vật liệu hiệu quả là nền tảng quan trọng của việc tái chế điện tử. Việc nghiền chất thải điện tử tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân loại và tách nhựa khỏi kim loại và mạch điện bên trong, đồng thời các chất thải được cắt nhỏ thành các mảnh nhỏ cỡ 100mm để chuẩn bị cho việc phân loại tiếp theo.

Một nam châm mạnh trên cao tách sắt và thép khỏi dòng chất thải trên băng tải, và 2 chất này dùng để chế tạo thép tái chế. Quá trình xử lý cơ học khác sẽ tách nhôm, đồng và bảng mạch ra khỏi dòng vật liệu, còn lại là nhựa và thủy tinh. Cuối cùng, công nghệ tách nước sau đó được sử dụng để tách thủy tinh ra khỏi nhựa.

Chuẩn bị để bán dưới dạng nguyên liệu tái chế: Sau các công đoạn trên, các nguyên liệu được tách ra sẽ được chuẩn bị để bán làm nguyên liệu thô dùng sản xuất đồ điện tử mới hoặc các sản phẩm khác.

Phương pháp mới tăng tỷ lệ tái chế thành công

Bên cạnh việc nhờ robot và trí tuệ nhân tạo (AI) trong việc phân loại, ngày nay giới khoa học các nước cũng đã đạt được những thành tựu quan trọng, khi tìm ra các phương pháp tái chế mới, hội đủ nhiều tiêu chí về tính hiệu quả, an toàn, tiết kiệm, dù các phương pháp này vẫn đang trong tiến trình chuyển đổi, nâng cấp phổ quát.

Canada: Dùng dung dịch 5 thành phần không độc hại tách vàng ra khỏi rác thải điện tử

Vào tháng 10/2017, một công ty Canada đã công bố phương pháp mới để chiết xuất vàng và các kim loại quý để đối phó với vấn đề rác thải điện tử ngày càng gia tăng.

Giám đốc điều hành của EnviroLeach Technologies có trụ sở tại Vancouver cho biết: “Quy trình chiết xuất vàng dựa trên nước mới nhằm mục đích trở thành một giải pháp thay thế cho quá trình rửa trôi dựa trên axit và xyanua cực độc hại”.

Phương pháp này sử dụng năm thành phần dung dịch không độc hại, được Cơ quan FDA chấp thuận, chúng có thể kết hợp với nước ở nhiệt độ thường.

Hàng điện tử thải: từ rác đến vàng - 4 1

EnviroLeach giải thích trên trang web của mình: “Quy trình không yêu cầu áp suất, nhiệt độ cao, cũng không cần mạch xử lý phức tạp, hay giám sát khí chuyên sâu”.

Nói rõ hơn, để sử dụng phương pháp của EnviroLeach, các vật liệu phải được phân loại, nghiền nhỏ và sau đó hòa tan trong dung dịch chứa 5 thành phần. Sau đó, vàng được thu hồi thông qua một trong một số quy trình trao đổi ion trong dung dịch, hấp thụ carbon hoặc điện hóa, không còn sử dụng xyanua làm chất xúc tác khá độc hại như trước nữa.

Theo phương pháp mới của EnviroLeach, đối với mỗi tấn phế liệu điện tử thì có khoảng 6 ounce vàng có thể được thu hồi. Nhóm cho biết, phương pháp này có thể được dùng để xử lý chiết tách các kim loại khác chẳng hạn như đồng, chiếm khoảng 60% một số loại rác thải điện tử.

Nói tóm lại, phương pháp này thân thiện với môi trường hơn nhiều so với cách chiết xuất bằng xyanua, phân hủy bằng axit nóng hoặc các phương pháp thông thường khác. “Bạn có thể đặt tay vào dung dịch đó”, đại diện công ty chia sẻ.

Mỹ: Dùng siêu dung môi mới tách nhựa ra khỏi rác thải điện tử

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Công nghệ Bền vững Illinois, Chicago đã phát triển một phương pháp tái chế bền vững nhựa có trong các sản phẩm điện tử, bằng cách họ đã tạo ra một dung môi không độc hại có thể thu hồi polycarbonate, một nhóm polyme nhiệt dẻo từ nhựa.

Loại siêu dung môi này hoàn toàn thân thiện với môi trường, dùng nó như một cách không độc hại để thu hồi tất cả nhựa từ chất thải điện tử đang được tái chế.

Hàng điện tử thải: từ rác đến vàng - 5
Ảnh: @Shutterstock.

Trong thử nghiệm, nhóm phát hiện dung môi hóa học này cực kỳ tiết kiệm năng lượng giúp thu hồi các polycarbonate từ hỗn hợp nhựa phức tạp, theo cách không độc hại. Quá trình này bao gồm việc sử dụng dung môi để hòa tan các polyme khác nhau, sau đó tách độc lập các polycarbonate nhựa riêng biệt.

Những chất thải polyme nào còn sót lại sau phương pháp này đều có thể được chuyển thành dầu nhiên liệu, bằng một quá trình nhiệt hóa được gọi là nhiệt phân, hoặc phân hủy nhiệt hóa vật liệu hữu cơ ở nhiệt độ cao.

Nhật Bản: Dùng năng lượng điện xung kích tách các thành phần trong CD ROM

Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Kumamoto, Nhật Bản đã sử dụng năng lượng điện xung kích để phát triển một phương pháp tái chế sạch hơn và hiệu quả hơn.

Năng lượng điện xung kích đã được chứng minh là thành công trong việc xử lý các loại vật liệu phế thải khác nhau, từ bê tông đến nước thải.

Để kiểm tra khả năng được sử dụng trong quy trình tái chế rác thải điện tử, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra tính hiệu quả của nó trong việc tách các thành phần được tìm thấy ở một trong những loại rác thải điện tử phổ biến nhất, đó là đĩa CD ROM.

Hàng điện tử thải: từ rác đến vàng - 6
Ảnh: @Shutterstock.

Trong nghiên cứu này, họ đã dùng 30 dòng điện xung kích ở cường độ khoảng 35 J / xung (Theo giá điện hiện tại ở Tokyo, lượng năng lượng này tốn khoảng 0,4 Yên để tái chế 100 đĩa CD ROM).

Để kiểm tra cơ chế phân tách vật chất bằng phương pháp này, các nhà nghiên cứu đã thực hiện các phân tích sâu hơn, bằng cách quan sát sự phóng điện plasma với một máy ảnh tốc độ cao. Họ chụp các hình ảnh schlieren để đánh giá sóng xung kích và sử dụng hình ảnh bóng tối để đo chuyển động của mảnh vật chất nhôm và nhựa khi bị tách ra trên vật liệu đĩa CD ROM.

Hình ảnh ở giai đoạn đầu của quá trình phóng điện cho thấy, có hai sự phát xạ ánh sáng rõ rệt: trắng xanh và cam. Các kích thích này tương ứng với mục tiêu hướng đích là nhôm và vật liệu nhựa bảo vệ phía trên. Sau khi đóng nguồn điện xung kích, có thể nhìn thấy các mảnh nhôm và nhựa đã tróc ra khỏi mẫu CD ROM hoàn toàn.

Những thách thức còn đó

Ngành công nghiệp tái chế chất thải điện tử có một số thách thức đáng kể, mà thách thức chính là nạn xuất khẩu sang các quốc gia đang phát triển. Xuất khẩu chất thải điện tử bao gồm các vật liệu nguy hiểm và độc hại đang dẫn đến những mối nguy hiểm nghiêm trọng đối với sức khỏe của công nhân làm việc để tháo dỡ các thiết bị điện tử, ở các quốc gia không có các biện pháp kiểm soát môi trường, an toàn lao động đầy đủ.

Hiện nay, 50–80% rác thải điện tử mà các nhà tái chế thu gom được xuất khẩu ra nước ngoài, bao gồm cả phế liệu điện tử xuất khẩu bất hợp pháp, điều này đang được đặc biệt quan tâm. Nhìn chung, việc quản lý không chặt chẽ, rõ ràng, đầy đủ đối với việc tái chế đồ điện tử ở các nước đang phát triển đã dẫn đến nhiều vấn đề về sức khỏe và môi trường.

Hàng điện tử thải: từ rác đến vàng - 10

Mặc dù khối lượng rác thải điện tử ngày càng tăng nhanh, nhưng chất lượng rác thải điện tử cũng ngày càng giảm. Các thiết bị ngày càng nhỏ hơn, chứa ít kim loại quý hơn. Giá trị vật chất của nhiều thiết bị điện tử vì thế đã giảm mạnh. Các nhà tái chế đồ điện tử đã phải chịu thiệt hại do giá hàng hóa tái chế trên toàn cầu giảm xuống, tỷ suất lợi nhuận giảm và dẫn đến việc đóng cửa kinh doanh.

Một vấn đề khác là theo thời gian, nhiều sản phẩm đã và đang được sản xuất theo cách khiến chúng không dễ dàng tái chế, sửa chữa hoặc tái sử dụng. Việc thiết kế như vậy thường được thực hiện vì những lý do độc quyền, cạnh tranh khốc liệt…

Huỳnh Dũng (tổng hợp) – Tạp chí Thế Giới Số Giai phẩm Xuân 2021

Có thể bạn quan tâm
COVID-19 đã thúc đẩy khoa học, công nghệ sinh hóa và dược

Sự xuất hiện của Coronavirus đã làm cho cả thế giới phải hợp tác cùng nhau, nhằm phát triển vắc-xin, các phương pháp điều trị cũng như nhiều điều mới mẻ khác, cả ở lĩnh vực khoa học, công nghệ sinh hóa và y dược.

Viettel tham gia chuỗi cung ứng ngành Hàng không vũ trụ

Với việc Công ty Thông tin M3 sẽ là đơn vị cung ứng vật tư, linh kiện và thiết bị cho TĐ Hàng không Vũ trụ Meggitt, Viettel là đơn vị đầu tiên của Việt Nam chính thức tham gia chuỗi cung ứng ngành Hàng không vũ trụ toàn cầu.

VinaPhone phủ sóng 5G tại Bình Phước

Người dân Bình Phước đã có thể trải nghiệm sóng 5G ngay trong dịp Tết Tân Sửu 2021, khi VinaPhone phát sóng thử nghiệm thương mại mạng di động VinaPhone 5G tại tỉnh Bình Phước vào hôm nay 8/2/2021.

Cuộc di cư kỹ thuật số lớn nhất trong lịch sử nhân loại

Do chính sách bảo mật mới của WhatsApp, ứng dụng nhắn tin Telegram đã trở thành ứng dụng được tải xuống nhiều nhất trên thế giới lần đầu tiên sau một tháng.

Amazon sẽ sử dụng camera và AI để giám sát tài xế giao hàng

Các tài xế của Amazon sẽ phải chịu sự giám sát liên tục bởi các camera được lắp trên xe giao hàng của Amazon, trang The Information tiết lộ.

Samsung mạnh tay xây dựng nhà máy chip trị giá 17 tỷ USD ở Mỹ

Austin, Texas là một trong những địa điểm lý tưởng mà Samsung Electronics đang xem xét để xây dựng nhà máy chip mới trị giá 17 tỷ USD, đồng thời đề án này có thể tạo ra tới 1.800 việc làm.

Google muốn nối gót việc bảo vệ quyền riêng tư tương tự như Apple

Google đang xem xét thực hiện các yêu cầu về quyền riêng tư tương tự như nền tảng hệ điều hành iOS của Apple.

Google muốn thử nghiệm máy bay không người lái để chữa cháy

Google vừa yêu cầu Cục Hàng không Liên bang Hoa Kỳ (FAA) cho phép thử nghiệm một thiết bị bay không người lái để giám sát và chữa cháy, theo một tài liệu được đệ trình hôm qua ngày 3/2 lên cơ quan FAA.

Ủy ban Châu Âu cấm các công ty tự do sử dụng tính năng nhận dạng khuôn mặt

Mới đây, Ủy ban châu Âu tuyên bố rằng, các công ty không được sử dụng công nghệ nhận dạng khuôn mặt để đánh giá nhân viên.

Việt Nam ghi nhận 82 ca nhiễm Covid-19 mới chỉ trong 1 ngày

Tính đến 12h00 trưa ngày 28/1, Việt Nam đã ghi nhận thêm 82 ca nhiễm Covid-19 mới trong cộng đồng sau khi Bộ Y Tế công bố hai ca nhiễm mới là BN1552 và BN1553 vào sáng cùng ngày.