Серверы и жесткие диски как месторождение: в США будут добывать редкоземельные элементы из старой электроники
Устройства, которые мы ежедневно выбрасываем — старые компьютеры, жесткие диски, серверы и промышленная электроника — могут содержать одни из самых ценных материалов в мире. Внутри них скрыты редкоземельные элементы — группа металлов, необходимых для инфраструктуры искусственного интеллекта, систем возобновляемой энергетики, электродвигателей, передовых оборонных систем и многих других современных и будущих технологий.
Рекуперация этих материалов остается серьезной проблемой, из-за которой ценные ресурсы покидают внутренние цепочки поставок и нередко оказываются за рубежом. Компания из Огайо Paladin Envirotech, которая занимается восстановлением редкоземельных элементов, пытается изменить эту ситуацию. Извлекая редкоземельные элементы из отработанной электроники, компания надеется удержать критически важные материалы в своих внутренних цепочках поставок, а не терять их на зарубежных рынках.
«Это расширение направлено на то, чтобы превратить оборудование, исчерпавшее свой ресурс, в стратегический ресурс, что обеспечит сохранение всех материалов в рамках внутренней экономики», — заявил Билл Васкес, операционный директор Paladin, в пресс-релизе.
Почему восстановление редкоземельных элементов — это такой сложный процесс
Многие электронные устройства содержат редкоземельные элементы, однако их экономически эффективная регенерация в промышленных масштабах оказалась чрезвычайно сложной задачей. Одно из самых серьезных препятствий возникает задолго до начала процесса переработки. По словам команды Paladin, ключевая проблема кроется на «последней миле» переработки электронных отходов — — в разрыве между выводом оборудования из эксплуатации и его поступлением на объект, способный извлекать ценные материалы.
«Во всех отраслях промышленности и в правительстве всё больше внимания уделяется созданию устойчивой внутренней инфраструктуры —, и это начинается с решения проблемы «последней мили» электронных отходов, откуда до сих пор утекает слишком много материалов», — — добавил Васкес.
Например, компания, которая заменяет сотни жестких дисков или серверов, может находиться в сотнях миль от ближайшего специализированного предприятия по переработке. Транспортировка такого оборудования на большие расстояния может оказаться слишком дорогой, из-за чего часть материалов попадает в менее ценные потоки переработки или даже на свалки. С другой стороны, разработка отечественных горнодобывающих проектов занимает годы или даже десятилетия. Поэтому извлечение редкоземельных элементов из отработанной электроники рассматривается как более быстрый и практичный способ получения этих материалов.
Создание сети для сбора критически важных материалов
Одним из самых серьезных препятствий в переработке редкоземельных элементов — является сбор отработанной электроники до того, как она попадет в потоки переработки с низкой добавленной стоимостью или будет отправлена за границу. Чтобы решить эту проблему, Paladin расширила свою сеть сбора и переработки по всей территории Соединенных Штатов. Новый объект компании в Фениксе, штат Аризона, добавляет около 93 000 квадратных футов перерабатывающих мощностей и обслуживает Аризону, Неваду, Южную Калифорнию и Нью-Мексико.
Дополнительные подразделения ещё в трёх штатах формируют распределённую систему сбора, способную перерабатывать отработанную электронику ближе к месту её образования. Эта сеть работает по модели «хаб и сателлиты», что позволяет собирать и перерабатывать электронику ближе к месту её вывода из эксплуатации, а не перевозить на большие расстояния к небольшому количеству централизованных объектов.
Извлечение редкоземельных элементов из старой электроники
Сбор отработанной электроники — — лишь первый шаг. Извлечение редкоземельных элементов, заключенных внутри, требует применения специализированных технологий переработки. Процесс извлечения Paladin использует запатентованную технологию, разработанную совместно с исследователями из Critical Minerals Institute при Национальной лаборатории Эймса Министерства энергетики США и Исследовательского фонда Университета штата Айова.
«Эта система использует бескислотный метод растворения для извлечения редкоземельных элементов, в частности неодима, диспрозия, празеодима и тербия. Эти материалы являются ключевыми компонентами высокопроизводительных магнитов, применяемых в электромобилях, оборонных технологиях, вычислительном оборудовании высокого класса и решениях в области возобновляемой энергетики», — объясняет Interesting Engineering.
При их восстановлении из отработанной электроники (такой как старые серверы, жесткие диски и компьютеры) цель процесса заключается в том, чтобы превратить отслужившие свой срок продукты в новый источник критически важных материалов. Этот подход является частью концепции, которая становится всё более популярной под названием «городская добыча» — — извлечение ценных материалов из уже изготовленных и использованных изделий.
«Поскольку спрос на редкоземельные элементы продолжает расти, добыча в городских условиях может стать дополнительным источником предложения, одновременно снижая зависимость от импортных материалов», — пишет Interesting Engineering.
Однако одной только переработки вряд ли хватит для удовлетворения всего будущего спроса, а крупномасштабные системы восстановления еще должны доказать свою эффективность в национальных масштабах. Это важно, поскольку успех таких инициатив, как Paladin, будет зависеть от того, смогут ли они добывать достаточно сырья, чтобы внести весомый вклад в будущие поставки.
Источник: Interesting Engineering
- жесткие ди