Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Για να διατηρηθεί η ταχεία ανάπτυξη των νέων τεχνολογιών, η ζήτηση για ορισμένες ορυκτές και κρίσιμες πρώτες ύλες (CRM) έχει αυξηθεί ραγδαία. Σε παγκόσμια κλίμακα, η εξόρυξη πρώτων υλών έχει διπλασιαστεί σε σύγκριση με τη δεκαετία του 1990. Η εκμετάλλευση πρώτων υλών πρέπει να ικανοποιεί τις τρέχουσες ανάγκες, οι οποίες το 2019 ισοδυναμούσαν με 14 τόνους πρώτων υλών ανά Ευρωπαίο πολίτη, εκ των οποίων οι 0,7 τόνοι αντιστοιχούσαν σε μέταλλα.

Μέχρι το 2040, εκτιμάται αύξηση 40% στην εξόρυξη πρώτων υλών. Η μετάβαση στην κλιματική ουδετερότητα θα χρειαστεί διασφάλιση της μακροπρόθεσμης βιωσιμότητας της προμήθειας κρίσιμων πρώτων υλών. Ταυτόχρονα, απαιτείται διεξοδική αναθεώρηση όλων των δραστηριοτήτων εξόρυξης στον πλανήτη για να διασφαλιστεί η κοινωνική, περιβαλλοντική και οικονομική βιωσιμότητα τους. Ως εκ τούτου, η ΕΕ έχει δημιουργήσει έναν κατάλογο κρίσιμων πρώτων υλών (ΚΟΠΥ) που υπόκειται σε τακτική επανεξέταση και ενημέρωση. Αυτές οι πρώτες ύλες περιλαμβάνουν ορυκτές πρώτες ύλες μεγάλης σημασίας για την οικονομία της ΕΕ και άλλες που ενέχουν υψηλό κίνδυνο όσον αφορά στον επαρκή εφοδιασμό τους.

Πλήθος ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού (ΑΗΗΕ) απορρίπτεται στο τέλος της ζωής του, με αποτέλεσμα να χάνονται πολύτιμες και δυνητικά επαναχρησιμοποιήσιμες πρώτες ύλες που περιλαμβάνονται σε αυτόν. Μέχρι πρόσφατα, οι δυνατότητες ανακύκλωσης αποβλήτων ηλεκτρικού και ηλεκτρονικού εξοπλισμού (ΑΗΗΕ) περιορίζονταν στην ασφαλή απόρριψη τους.

Οι παραδοσιακές μηχανικές διαδικασίες δεν ήταν σε θέση να διαχωρίσουν τα περιεχόμενα υλικά με αρκετή ακρίβεια και καθαρότητα. Ως εκ τούτου, τα ΑΗΗΕ κατέληγαν σε χώρους υγειονομικής ταφής παρόλο που αποτελούν δευτερεύουσα πηγή κρίσιμων πρώτων υλών και άλλων πολύτιμων υλικών.

Αξίζει να σημειωθεί ότι σε ορισμένα ΑΗΗΕ, οι κρίσιμες πρώτες ύλες μπορεί να βρεθούν σε υψηλότερες συγκεντρώσεις από ό,τι στα φυσικά μεταλλεύματα. Η στοιχειακή σύνθεση των ΑΗΗΕ είναι εξαιρετικά μεταβλητή και πολύπλοκη. Για παράδειγμα, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου (LIBs) περιέχουν Li και Co, και οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) περιέχουν πυρίτιο και μέταλλα της ομάδας του λευκόχρυσου.

Η ζήτηση για μπαταρίες λιθίου έχει αυξηθεί εκθετικά λόγω των αναγκών των βιομηχανιών φορητών ηλεκτρονικών συσκευών και ηλεκτρικών οχημάτων. Η ανάπτυξη τεχνολογιών ανακύκλωσης για όλα τα υλικά που περιέχονται στον ΑΗΗΕ έχει μεγάλη σημασία για την προστασία του περιβάλλοντος, τη μείωση της εξόρυξης σπάνιων μετάλλων και των περιβαλλοντικών και ενεργειακών επιπτώσεων της εξόρυξης.

Στις επόμενες παραγράφους αναφέρονται οι τρέχουσες και αναδυόμενες τεχνολογίες ανακύκλωσης που στοχεύουν στην ανάκτηση κρίσιμων πρώτων υλών από ΑΗΗΕ και ειδικότερα μπαταρίες λιθίου και τυπωμένα κυκλώματα.

Τα ΑΗΗΕ είναι πολύπλοκα απόβλητα. Για παράδειγμα, οι μπαταρίες λιθίου χρησιμοποιούνται σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων ειδών οικιακής χρήσης και ηλεκτρικών οχημάτων, με αποτέλεσμα μια μεγάλη ποικιλία σχεδίων που διαφέρουν ως προς τη χωρητικότητα, το σχήμα, το μέγεθος και τη σύνθεση τους.

Ομοίως, η μορφολογία των τυπωμένων κυκλωμάτων ποικίλλει ανάλογα με την εφαρμογή. Λόγω αυτής της ετερογένειας, είναι απαραίτητο να δημιουργηθούν διαφορετικά συστήματα συλλογής και διαλογής, καθώς και διαδικασίες μηχανικής προεπεξεργασίας, για να εξασφαλιστεί μια ομοιογενής ροή αποβλήτων που διευκολύνει την εφαρμογή διαδικασιών ανακύκλωσης. Σε κάθε περίπτωση, είναι απαραίτητη η μηχανική προπαρασκευή/προεπεξεργασια των αποβλήτων πριν την ανάκτηση των κρίσιμων πρώτων υλών.

Η μηχανική προεπεξεργασία στοχεύει στον εμπλουτισμό του μεταλλικού κλάσματος και στη μείωση του όγκου των αποβλήτων και της κατανάλωσης ενέργειας. Πρώτο βήμα εποτελεί η άλεση με στόχο τη μείωση του μεγέθους των σωματιδίων. Στην περίπτωση των μπαταριών λιθίου, απαιτείται προκαταρκτική αποφόρτιση της μπαταρίας για να ελαχιστοποιηθούν οι κίνδυνοι κατά το χειρισμό. Το αλεσμένο υλικό υφίσταται στη συνέχεια διεργασίες μαγνητικού διαχωρισμού ή/και διαχωρισμού μέσω της διαφορετικής πυκνότητας, για παράδειγμα εφαρμογή δινορευμάτων (eddy currents) για το διαχωρισμό των μεταλλικών κλασμάτων και πυκνομετρικός διαχωρισμός του πλαστικού κλάσματος.

Κύκλοι άλεσης, κοσκίνησης, διαχωρισμού και ταξινόμησης μπορούν στη συνέχεια να πραγματοποιηθούν για να επιτευχθεί μικρότερο μέγεθος σωματιδίων και καθαρότερα κλάσματα. Το τελικό προϊόν της μηχανικής προεπεξεργασίας είναι ένα λεπτό στερεό κλάσμα πλούσιο σε κρίσιμες πρώτες ύλες και άλλα μέταλλα ενδιαφέροντος, τα οποία μπορούν να ανακτηθούν μέσω χημικών και βιολογικών διαδικασιών.

Η υδρομεταλλουργική ανάκτηση των μετάλλων από τα απόβλητα περιλαμβάνει εκχύλιση, η οποία καταλήγει σε ένα κυοφορούν μεταλλικό διάλυμα για περαιτέρω διαχωρισμό. Τυπικοί παράγοντες εκχύλισης περιλαμβάνουν ανόργανα και οργανικά οξέα, αλκαλικά διαλύματα και συστήματα άλατος αμμωνίας - αμμωνίου. Στις υδρομεταλλουργικές διεργασίες, τα απόβλητα κατεργάζονται σε άμεση επαφή με το διάλυμα εκχύλισης.

Ο κύριος στόχος της εκχύλισης είναι να επιτευχθεί όσο το δυνατόν περισσότερη διάλυση του μετάλλου - στόχου χρησιμοποιώντας τη μικρότερη κατανάλωση ενέργειας και αντιδραστηρίων. Η διαδικασία εκχύλισης επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες όπως ο χρόνος αντίδρασης, η θερμοκρασία, η αναλογία στερεού - υγρού και η συγκέντρωση και ο τύπος του παράγοντα εκχύλισης.

Ισχυρά οξέα όπως υδροχλωρικό οξύ (HCl), θεϊικό οξύ (Η₂SO₄), νιτρικό οξύ (ΗΝΟ₃) και φωσφορικό οξύ (Η₃PO₄) έχουν επιδείξει υψηλές αποδόσεις εκχύλισης. Παράλληλα, έχει δοκιμαστεί η χρήση υπεροξείδιου του υδρογόνου (Η₂Ο₂), διθειώδουςς νατρίου (NaHSO₄) και γλυκόζης (C₆H₁₂O₆).

Με τη χρήση HCl, H₂SO₄ και HNO₃, έχουν ληφθεί ποσοστά ανάκτησης κοντά στο 100% για λίθιο και κοβάλτιο από μπαταρίες λιθίου. Το ίδιο ισχύει και για το νικέλιο, το χαλκό και το μαγγάνιο που περιέχονται σε τυπωμένα κυκλώματα. Οι συνθήκες της διεργασίας πρέπει να βελτιστοποιούνται με βάση τη χημεία των αποβλήτων - στόχων, αλλά γενικά περιλαμβάνουν θερμοκρασίες εκχύλισης από 70ºC έως 90ºC και σύντομους χρόνους αντίδρασης, που κυμαίνονται από λεπτά έως μερικές ώρες. Παρά την αποτελεσματικότητα της, η εκχύλιση με οξέα έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία υγρών αποβλήτων με πολύ χαμηλό pH, αέριες εκπομπές Cl₂, SO₂, NO_x και άλλων επιβλαβών αερίων, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εφαρμογή της διαδικασίας σε μεγάλη κλίμακα.

Τα ιοντικά υγρά (ionic liquids) έχουν εμφανιστεί ως εναλλακτική λύση στους παραδοσιακούς διαλύτες. Η χρήση υδρόφοβων ιοντικών υγρών σε θερμοκρασία δωματίου θα μπορούσε να είναι ένα βήμα προς ασφαλέστερες διαδικασίες εκχύλισης μέσω διαλύτη. Ωστόσο, τα ιοντικά υγρά εξακολουθούν να είναι ακριβά και η οικονομική βιωσιμότητα της διαδικασίας πρέπει να μελετηθεί διεξοδικά.

Μια άλλη εναλλακτική είναι οι ευτηκτικοί διαλύτες (Deep Eutectic Solvents, DESs), μια νέα κατηγορία εξειδικευμένων διαλυτών. Το μίγμα δύο ενώσεων που θερμαίνεται στο ευτηκτικό σημείο ανάμειξης, έχει ως αποτέλεσμα ένα υγρό σε θερμοκρασία δωματίου που μοιράζεται κοινές ιδιότητες με τα συμβατικά ιοντικά υγρά και προσφέρει την ευκαιρία προσαρμογής των φυσικοχημικών ιδιοτήτων του υγρού που λαμβάνεται, με επιλογή από ένα ευρύ φάσμα μορίων.

Ωστόσο, σε αντίθεση με τα ιοντικά υγρά, η σύνθεση των ευτηκτικών διαλυτών είναι φθηνή και εύκολη και δεν υπάρχει ανάγκη καθαρισμού του προϊόντος που λαμβάνεται. Οι DES είναι επίσης γενικά λιγότερο υδατοδιαλυτοί και λιγότερο ιξώδεις από τα ιοντικά υγρά λόγω του ιοντικού τους χαρακτήρα. Αυτές οι ιδιότητες είναι ιδιαίτερα επιθυμητές στο πλαίσιο της εκχύλισης μεταλλικών ιόντων μέσω διαλύτη.

Το κύριο πλεονέκτημα της παραδοσιακής υδρομεταλλουργίας είναι ότι μπορεί να εφαρμοστεί σε όλους τους τύπους προεπεξεργασμένων αποβλήτων ΑΗΗΕ, καθιστώντας την έτσι μια αποτελεσματική, ευέλικτη διαδικασία που μπορεί να παράγει μέταλλα υψηλής καθαρότητας. Ωστόσο, οι υψηλές περιβαλλοντικές επιπτώσεις που συνδέονται με το σχηματισμό μεγάλων όγκων όξινων λυμάτων, απαιτούν επενδύσεις για την επεξεργασία αυτών των λυμάτων.

Η βιοεκχύλιση είναι μια φυσική διαδικασία που πραγματοποιείται από μικροοργανισμούς μέσω της οποίας διαλυτοποιούνται μέταλλα. Αυτή η διαδικασία αποτελεί μια νέα εναλλακτική με λιγότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις από τις παραδοσιακές διαδικασίες ανακύκλωσης ΑΗΗΕ. Οι μικροοργανισμοί που σχετίζονται με τη βιοεκχύλιση είναι γενικά οξεόφιλα βακτήρια οξειδώσεως του σιδήρου (δηλ. Acidithiobacillus ferrooxidans) ή βακτήρια οξείδωσης του θείου (δηλ. Acidithiobacillus thiooxidans). Αυτά τα βακτήρια χρησιμοποιούν το περιβαλλοντικό διοξείδιο του άνθρακα ως πηγή άνθρακα και ανόργανες ενώσεις όπως τα ιόντα σιδήρου και το ανηγμένο θείο ως πηγή ενέργειας. Από χημική άποψη, οι αντιδράσεις βιοεκχύλισης μπορούν να ταξινομηθούν ευρέως ως εξής:

• Αcidolysis: Μετασχηματισμός μετάλλου από αδιάλυτο σε διαλυτό μέσω οξέων ή/και των πρωτονίων που παράγονται από το βακτήριο.
• Red-oxolysis: Η διαλυτοποίηση μετάλλων οφείλεται από τη μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ των στερεών μετάλλων και των βακτηρίων που έρχονται σε επαφή με την επιφάνεια του μετάλλου.

Η βιοεκχύλιση μπορεί να πραγματοποιηθεί με ένα μόνο οξεόφιλο (acidophile) ή μια ομάδα οξεόφιλων. Είναι μια πολύπλοκη διαδικασία στην οποία πολλοί παράγοντες επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα της διάλυσης των μετάλλων, όπως ο μικροοργανισμός που χρησιμοποιείται, η σύνθεση του μέσου εκχύλισης, η πυκνότητα του πολφού εκχύλισης, η θερμοκρασία, οι καταλύτες και το μέγεθος των σωματιδίων των μεταλλικών αποβλήτων. Με βάση την αλληλεπίδραση μεταξύ του μικροοργανισμού και των αποβλήτων μετάλλων, οι διαδικασίες βιοεκχύλισης μπορούν να ταξινομηθούν σε:

1. Βιοεκχύλιση σε ένα στάδιο (One-step bioleaching): Τα απόβλητα μετάλλων προστίθενται στη βακτηριακή καλλιέργεια από την αρχή. Η εκχύλιση λαμβάνει χώρα καθώς προχωρά η ανάπτυξη των βακτηρίων. Η βιοεκχύλιση ενός βήματος συχνά παρεμποδίζεται από πιθανή τοξική επίδραση των μετάλλων στους μικροοργανισμούς.
2. Βιοεκχύλιση σε δύο στάδια (Two-step bioleaching): Οι μικροοργανισμοί αναπτύσσονται μέχρι τη φάση στασιμότητας (stationary phase) και στη συνέχεια προστίθενται μεταλλικά απόβλητα. Αυτό ελαχιστοποιεί την τοξική επίδραση των μετάλλων στη βακτηριακή ανάπτυξη και διευκολύνει την εξαγωγή τους.
3. Βιοεκχύλιση αναλωμένου μέσου (spent-medium bioleaching): Στην περίπτωση αυτή δεν υπάρχει άμεση επαφή μεταξύ του μικροοργανισμού και των αποβλήτων μετάλλων. Αρχικά, ο μικροοργανισμός καλλιεργείται και όταν ολοκληρωθεί η ανάπτυξη, τα κύτταρα αφαιρούνται. Στη συνέχεια, τα απόβλητα μετάλλων προστίθενται στο μέσο, το οποίο περιέχει οργανικά οξέα, χωρίς την παρουσία κυττάρων. Η μέθοδος αυτή είναι συνήθως προτιμητέα καθώς (α) επιτυγχάνει υψηλότερες αποδόσεις εκχύλισης και (β) μπορεί να εφαρμοστεί σε απόβλητα που περιέχουν τοξικά συστατικά.

Αντίθετα, οι μέθοδοι ενός σταδίου και δύο σταδίων απαιτούν γενικά την προσαρμογή του μικροοργανισμού στην τοξικότητα των μετάλλων και/ή άλλων προϊόντων που υπάρχουν στο δείγμα. Η προσέγγιση αναλώσιμου μέσου προβλέπει επίσης τη βελτιστοποίηση μεμονωμένων βιολογικών και χημικών διεργασιών. Η μικροβιακή ανάπτυξη και η παραγωγή οξέος βιολογικής βάσης μπορούν να βελτιστοποιηθούν στο πρώτο βήμα, ενώ οι συνθήκες χημικής εκχύλισης μπορούν να προσαρμοστούν ξεχωριστά.

Η βιοεκχύλιση έχει εφαρμοστεί με επιτυχία για την ανάκτηση πολύτιμων μετάλλων από δύο κύριες ροές αποβλήτων (α) απόβλητα τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) και (β) χρησιμοποιημένες μπαταρίες ιόντων λιθίου (LIB). Στην περίπτωση των χρησιμοποιημένων μπαταριών λιθίου, έχει επιτευχθεί ανάκτηση άνω του 90% για το λίθιο, το κοβάλτιο, το μαγγάνιο και το νικέλιο. Οι αποδόσεις ανάκτησης πρώτων υλών είναι επίσης υψηλές και στην περίπτωση των τυπωμένων κυκλωμάτων: χαλκός, αλουμίνιο, νικέλιο και ψευδάργυρος έχουν ανακτηθεί με απόδοση μεγαλύτερη από 90%.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η έρευνα δείχνει την ανάγκη βελτιστοποίησης της διαδικασίας με βάση τον στοχευμένο τύπο αποβλήτων και τον μικροβιακό παράγοντα που χρησιμοποιείται. Για παράδειγμα, η προσαρμογή της σύνθεσης του μέσου μπορεί να αυξήσει τη διάλυση του κοβαλτίου από 44% σε 94%.

Εκτός από τα οξεόφιλα βακτήρια, οι μύκητες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν στη βιοεκχύλιση. Αν και πολλά είδη έχουν μελετηθεί, το είδος Aspergillus niger προτιμάται λόγω της ευκολίας στην καλλιέργεια του και των υψηλότερων αποδόσεων παραγωγής βιοοξέων. Οι ετερότροφοι μύκητες που αναπτύσσονται σε πηγές άνθρακα, παράγουν βιογενή οξέα (κιτρικό οξύ, μηλικό οξύ, γλυκονικό οξύ και οξαλικό οξύ) που οδηγούν τη διάλυση των μετάλλων, κυρίως μέσω αντιδράσεων οξόλυσης.

Όπως και με τη βακτηριακή βιοεκχύλιση, η βελτιστοποίηση των συνθηκών της διεργασίας επιτρέπει αποτελεσματικότητες εξαγωγής μεγαλύτερες από 95% για λίθιο, κοβάλτιο, μαγγάνιο και ψευδάργυρο από μπαταρίες λιθίου και τυπωμένα κυκλώματα. Η έρευνα έχει δείξει ότι οι μέθοδοι αναλώμενου μέσου που περιέχουν βιοοξέα, έχουν ως αποτέλεσμα βελτιωμένη ανάκτηση μετάλλων σε σχέση με τα συνθετικά οξέα. Η βιοεκχύλιση από μύκητες είναι μια ενδιαφέρουσα εναλλακτική που πρέπει να διερευνηθεί, επειδή μπορεί να συμπεριληφθεί ένα βήμα επιπλέον στο πλαίσιο της κυκλικής οικονομίας: τα οργανικά απόβλητα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή άνθρακα για την ανάπτυξη μυκήτων.

Η βιοεκχύλιση είναι ένα πολλά υποσχόμενο βιοτεχνολογικό εργαλείο για την ανάκτηση πόρων. Στην ακόλουθη εικόνα περιλαμβάνονται τα κύρια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της βιοεκχύλισης σε σύγκριση με την παραδοσιακή υδρομεταλλουργία.

Όταν ολοκληρωθεί η διαδικασία χημικής ή βιολογικής εκχύλισης, το κυοφορούν διάλυμα είναι πολύ πλούσιο σε πολύτιμα μέταλλα τα οποία μπορούν να ανακυκλωθούν / ανακτηθούν μετατρέποντας τα σε στερεή μορφή μέσω χημικής καθίζησης. Η καθίζηση εξαρτάται από το pH του διαλύματος και τη συγκέντρωση των διαλυμένων μετάλλων.

Ανάλογα με τον παράγοντα καταβύθισης που χρησιμοποιείται, τα μέταλλα ανακτώνται ως οξείδια, σουλφίδια, ανθρακικά και φωσφορικά άλατα. Χημικά αντιδραστήρια όπως τα NaOH, CaO, Ca(OH)₂, CaCO₃, MgO, Mg(OH)₂ και NH₄ΟΗ καταβυθίζουν τα μέταλλα ως οξείδια και υδροξείδια. Οι ενώσεις Na₂S, NaHS, Η₂S και FeS τα καταβυθίζουν ως σουλφίδια. Οι ενώσεις Na₂CO₃ και CaCO₃ τα καταβυθίζουν ως ανθρακικά, ενώ ο απατίτης και ο υδροξυαπατίτης, τα καταβυθίζουν ως φωσφορικά άλατα.

Η ανάκτηση κρίσιμων πρώτων υλών από τα ΑΗΗΕ υποστηρίζει το μοντέλο της κυκλικής οικονομίας. Στο τέλος της διαδικασίας, τα ανακτημένα μέταλλα μπορούν να επανεισαχθούν στην αλυσίδα αξίας. Πολύτιμες πρώτες ύλες όπως το λίθιο και το κοβάλτιο από μπαταρίες λιθίου, επανεισάγονται στις γραμμές παραγωγής κυψελών μπαταρίας ως πρώτες ύλες. Όταν δεν χρησιμοποιούνται για την ίδια τεχνολογία, οι ανακτημένες πρώτες ύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε άλλες εφαρμογές.

Η εταιρεία AIMPLAS συμμετέχει ενεργά σε ερευνητικά έργα που εστιάζουν στην ανάπτυξη λύσεων ανάκτησης κρίσιμων πρώτων υλών. Το έργο RECRITIC στοχεύει στην ανάπτυξη τεχνολογιών ανακύκλωσης πλαστικών υλικών και κρίσιμων πρώτων υλών από ΑΗΗΕ, κυρίως απόβλητα τυπωμένων κυκλωμάτων, χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό μηχανικής, χημικής και βιολογικής ανακύκλωσης.

Στο έργο METALLON, η AIMPLAS σχεδιάζει μια στρατηγική ανακύκλωσης για μπαταρίες λιθίου. Η AIMPLAS επικεντρώνεται στη διερεύνηση της φάσης μηχανικής προεπεξεργασίας για τον προσδιορισμό των βέλτιστων διαδικασιών για τη λήψη μαύρης μάζας πλούσιας σε μέταλλα. Καινοτόμοι διαλύτες και διαδικασίες βιοεκχύλισης χρησιμοποιούνται για την ανάκτηση των κρίσιμων πρώτων υλών από τη μαύρη μάζα με στόχο την επανεισαγωγή τους στην αλυσίδα αξίας.

Τέλος, η AIMPLAS συμμετέχει στο έργο REFORM, που χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα-πλαίσιο Horizon Europe. Στο έργο REFORM, η AIMPLAS αναπτύσσει επιλογές στο τέλος του κύκλου ζωής τους για νέα πράσινα τυπωμένα ηλεκτρονικά, συμπεριλαμβανομένων χημικών και βιολογικών τεχνολογιών για την ανάκτηση υλικών και κρίσιμων πρώτων υλών.

Η ανακύκλωση των ΑΗΗΕ που περιέχουν κρίσιμες πρώτες ύλες είναι απαραίτητη από άποψη βιωσιμότητας, κυκλικής οικονομίας και του περιβάλλοντος. Οι μπαταρίες λιθίου και τα τυπωμένα κυκλώματα είναι δύο από τους πιο ενδιαφέροντες δευτερογενείς πόρους κρίσιμων πρώτων υλών. Η ποικιλία της χημείας των υλικών, των σχημάτων και των μεγεθών υπογραμμίζει τη σημασία της αποτελεσματικής προεπεξεργασίας.

Η ανάκτηση κρίσιμων πρώτων υλών είναι το κλειδί για τη διασφάλιση επαρκών επιπέδων προσφοράς τους κατά τα επόμενα χρόνια για την κάλυψη των αναγκών νέων και αναπτυσσόμενων τεχνολογιών. Οι χημικές διεργασίες υδρομεταλλουργίας που βασίζονται στη χρήση συμβατικών οξέων είναι γρήγορες και εξαιρετικά αποτελεσματικές για τη διαλυτοποίηση μετάλλων, αλλά έχουν υψηλό περιβαλλοντικό αντίκτυπο.

Συγχρόνως, η βιοεκχύλιση κερδίζει έδαφος ως βιοτεχνολογική εναλλακτική. Οι διεργασίες εκχύλισης με βάση τα μικροβιακά στοιχεία είναι φιλικές προς το περιβάλλον, αλλά απαιτούν μεγάλους χρόνους διεργασίας και δεν έχουν αναπτυχθεί σε βιομηχανικό επίπεδο. Δεδομένης της πολλά υποσχόμενης ανάκτησης πόρων που επιδεικνύει η βιοεκχύλιση και των πλεονεκτημάτων που προσφέρει, απαιτούνται προσπάθειες για τη βελτίωση της τεχνικής ωριμότητας της διαδικασίας με σκοπό την ανάπτυξη σε μέγεθος εμπορικής κλίμακας, με βάση πιλοτικές μελέτες και τεχνοοικονομικές αξιολογήσεις.

Με πληροφορίες από recycling-magazine.com

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR