Dò tìm kim loại quý trong rác thải điện tử

Trong các thiết bị điện tử cũ có rất nhiều kim loại quý hiếm, chẳng hạn từ mỗi tấn rác thải điện thoại di động có thể thu gom khoảng 350 gr vàng, chưa kể bạc, đồng, iridium, palladium và các loại đất hiếm khác thậm chí còn quý hơn vàng, với tổng giá trị lên đến 10.000 Euro.

Vấn đề là mỗi ngày có hàng triệu tấn rác thải, phải làm sao để khai thác được kim loại quý hiếm trong núi rác ấy? Mới đây, các nhà khoa học Đức thuộc Trung tâm nghiên cứu Jülich phát triển một công nghệ mới có tính năng hoạt động như sau: rác điện tử các loại như điện thoại di động, smartphone, lò vi ba, laptop, đồng hồ, máy chụp ảnh số v.v… được đổ lên băng chuyền trong nhà máy tái chế với tốc độ cao và chạy qua một thiết bị quét (scanner). 

Thiết bị quét vốn được phát triển vì một mục đích hoàn toàn khác - để xác định các chất có rác hạt nhân và trọng lượng của chúng trong thùng chứa rác mà không cần phải mở thùng để kiểm tra. Nội trong một phần tỷ giây, máy quét xác định được các kim loại có mặt trong rác thải. Một máy phát neutron (Neutron Generator) sẽ bắn liên tục neutron vào rác điện tử chạy qua. Các nguyên tử, thí dụ trong các kim loại của điện thoại di động, sẽ phóng tia gamma, mỗi loại kim loại có bước sóng đặc trưng riêng. Mật độ tia gamma sẽ phản ánh khối lượng, nhờ đó giúp tính ra rất nhanh khối lượng các kim loại trong rác thải. Những rác thải có khả năng tái chế sau đó rơi vào một thùng chứa, số không có khả năng tái chế lại được đưa về bãi rác. 

Tuy nhiên, giá của máy phát neutron ít nhất khoảng 25.000 Euro, vì vậy chỉ thích hợp sử dụng ở các cơ sở tái chế lớn. Và những doanh nghiệp tái chế sử dụng máy phát neutron phải có biện pháp bảo vệ đặc biệt để không ai bị dính neutron và nhất là tia gamma. 

Thường thì để khai thác được một gram vàng, doanh nghiệp phải đào bới vận chuyển một tấn quặng. Việc tái chế để có được lượng vàng này từ chất phế thải công nghiệp và gia đình đơn giản hơn nhiều: một lượng vàng tương tự có trong 41 điện thoại di động. Ngay cả các mỏ có tỷ trọng khai thác cao như mỏ Kalgold ở Nam Phi thì để lấy được 5 gr vàng người ta phải đào bới, vận chuyển một tấn đất, đá. Trong khi đó hãng tái chế Umicore tại Brussels có hàng triệu tấm vi mạch máy tính và người ta có thể thu hồi được 250gr vàng từ một tấn tấm vi mạch này, cao gấp 50 lần so với mỏ Kalgold.

Ngành kinh doanh tái chế điện tử ngày càng trở nên hấp dẫn hơn. Đã xuất hiện nhiều hãng tái chế điện tử ở châu Âu. Do những năm gần đây giá kim loại không ngừng tăng nên các hãng này thu được lợi nhuận ngày càng cao. Cái khó là ở chỗ phần lớn thiết bị điện tử phế loại không được thu gom để đưa vào tái chế. Sự lãng phí nguồn tài nguyên này rất lớn, nhất là ở các nước nghèo. Theo một báo cáo của LHQ, thông thường ở các nước nghèo, thiết bị vi tính, điện thoại di động hư hỏng đều bị vứt bỏ chứ không được thu gom để tái chế. Một nhà nghiên cứu của UNEP đã tính mức độ lãng phí về vấn đề này ở các nước đang phát triển và cung cấp số liệu cho Spiegel Online.

Riêng ở Trung Quốc mỗi năm có khoảng bốn tấn vàng, 28 tấn bạc và 6.000 tấn đồng ở trong máy tính và điện thoại di động hỏng bị vứt vào bãi rác. Lượng vàng này trị giá 100 triệu Euro - và tương đương lượng vàng được khai thác ở một số nước. Cũng theo bản báo cáo của UNEP thì trong năm 2010, ở Trung Quốc sẽ có 2,3 triệu tấn rác thải điện tử gồm 500.000 tấn tủ lạnh, 1,3 triệu tấn máy truyền hình và 300.000 tấn computer. Trung Quốc xếp hàng thứ hai sau Mỹ về lượng rác thải điện tử, theo ước tính thì năm 2010 Mỹ có khoảng 3 triệu tấn rác thải điện tử. Điện thoại di động và computer chiếm một khối lượng lớn kim loại: 15 % cobalt, 13% palladium và 3% lượng vàng, bạc khai thác hằng năm trên thế giới được dùng trong công nghiệp sản xuất điện thoại di động và computer. Phần lớn lượng kim loại quý hiếm này cuối cùng lại trở thành rác thải.

Trong năm 2008, riêng lượng vàng, bạc, đồng, palladium và cobalt dùng để sản xuất computer trị giá 2,7 tỷ Euro. Theo điều tra của UNEP, do thiếu một quá trình tái chế nên các nước đang phát triển cũng như các nước mới nổi đang tự làm mất đi một lượng lớn các loại nguyên liệu quan trọng. Trong khi đó ở các nước EU, nhà sản xuất thiết bị điện, điện tử có trách nhiệm tiếp nhận lại những sản phẩm cũ của mình. Những người kinh doanh kim loại và nguyên liệu phế thải thì hy vọng ngành tái chế sẽ mang lại lợi nhuận không nhỏ. Đối với việc tái chế, thu hồi kim loại đồng người ta đã đạt được kết quả khả quan, thí dụ Đức thu hồi được khoảng 50% lượng đồng đã sử dụng trong quá trình sản xuất, tuy nhiên, bất chấp các quy định, một lượng lớn kim loại đã không được đưa vào hệ thống tái chế.

Theo báo cáo của UNEP, ở châu Âu các kim loại như vàng, bạc và palladium ít được đưa vào quá trình tái chế, vì thế châu lục này mỗi năm bị thất thoát trên 5 tỷ Euro. Do sản xuất thiết bị điện tử sẽ tăng mạnh trong thời gian tới nên sự lãng phí nguồn tài nguyên cũng sẽ tăng gấp bội so với hiện nay. Một số công nghệ tương lai như tế bào chất đốt hay quang điện sẽ tăng nhu cầu đối với nhiều loại kim loại quý hiếm. Cho đến thời điểm 2007, toàn thế giới đã tiêu thụ tới 1 tỷ điện thoại di động.

Các chuyên gia cho rằng ở nhiều nước, rác thải điện tử sẽ tăng đáng kể: thí dụ ở Trung Quốc và Cộng hòa Nam Phi, lượng rác điện tử năm 2020 sẽ tăng gấp bốn lần so với năm 2007, mức tăng ở Ấn Độ là năm lần. Ở các nước châu Phi thí dụ như Senegal hay Uganda, mức tăng này thậm chí tới tám lần. 

Hiện tại châu Phi đã trở thành bãi chứa thiết bị điện tử phế thải, lỗi thời của các nước phương Tây. Theo một Hiệp định của LHQ ký năm 1989, Công ước Basel, cấm không được tuồn rác sang các nước khác nếu không có sự chấp thuận của các nước đó. Tuy nhiên vẫn có nhiều thiết bị điện tử cũ, chất phế thải tuồn lậu bằng nhiều kênh khác nhau vào các nước đang phát triển. 

Riêng nước Đức mỗi năm xuất khẩu khoảng 100.000 tấn rác điện tử. Việc tuồn lậu rác thải sang các nước khác rẻ hơn nhiều so với việc tái chế đúng quy định. Những chiếc ô tô cũ xuất khẩu của Đức thường chứa đến tận ngọn rác thải điện tử.

Thường rác thải được xuất sang châu Phi và tại đây các thiết bị điện tử sẽ được tháo dỡ thủ công. Tuy nhiên các loại kim loại không được tận thu, khoảng 75% số lượng vàng bị bỏ phí. 

Khi bị đốt để thiêu hủy, những núi rác điện tử gây tác động chết người đối với môi trường và con người. Các loại kim loại nặng bị đốt cháy có thể gây ung thư, nhất là đối với những người làm việc gần bãi rác. Nguồn đất và nước ở khu vực rác thải bị đốt cũng bị nhiễm độc nghiêm trọng.

Theo: tiasang.com.vn