النفايات الإلكترونية تعتبر كنزًا من الذهب غير المستغل الذي ينتظر الاستغلال

ماذا لو كنت قادرًا على تحويل النفايات إلى ذهب حقيقي؟ حسنًا، وجد فريق من الباحثين في جامعة كورنيل بالفعل طريقة لتحقيق ذلك.

الأبحاث الأخيرة، التي نشرت في مجلة نيتشر كوميونيكيشنز في الأيام القليلة الماضية من عام 2024، قدمت تقنية لاستخراج المعادن الثمينة من النفايات الإلكترونية. ثم استخدم الذهب المستعاد كمحفز لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد hữu cơ.

تظهر الطريقة الجديدة التي تم تطويرها إمكانية كبيرة لتغيير مشهد النفايات الإلكترونية من خلال تقديم استخدام أخضر وممكن لها. ولكن قبل أن نناقش كيف يتحول الباحثون النفايات الإلكترونية إلى ذهب، دعونا نلقي نظرة على وضع النفايات الإلكترونية وكيفية حدوثها.

النفايات الإلكترونية السامة التي تزداد بسرعة

تُشير النفايات الإلكترونية إلى المنتجات الإلكترونية التي لا تعمل أو التي تقترب من نهاية فترة صلاحيتها أو التي لا تكون مرغوبة. إنها ببساطة الإلكترونيات المُلقاة.

من المثير للاهتمام أن النفايات الإلكترونية لا تشمل فقط الإلكترونيات التي توقفت عن العمل. بل تشمل أيضًا الأجهزة الإلكترونية المستخدمة التي يتم إعادة بيعها أو إعادة تدويرها أو إعادة تشغيلها.

تقسم وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) النفايات الإلكترونية إلى عشرة فئات – الأجهزة المنزلية الكبيرة، والأجهزة المنزلية الصغيرة، ومعدات تكنولوجيا المعلومات، والأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، والمنارات، والألعاب، والأدوات، والأجهزة الطبية، وأجهزة المراقبة، والمنظمات الآلية.

في عصر التقدم التكنولوجي الذي يؤدي إلى منتجات أكثر تطورًا وابتكارًا، من المحتمل أن تستمر定义 النفايات الإلكترونية في التوسع.

للحظة، من الهواتف الذكية والأجهزة الكمبيوتر والمنافض والمكيفات إلى الطابعات، كراسي المساج، أجهزة التحكم عن بعد، أجهزة التمرين، الساعات الذكية، أجهزة مراقبة القلب، الكابلات، ومصادر الطاقة، كلها تعتبر نفايات إلكترونية.

تزداد جميع هذه النفايات الإلكترونية، وفقًا لمشغل مراقب النفايات الإلكترونية العالمي من الأمم المتحدة، بخمس مرات أكثر من سرعتها في التدوير.

في عام 2022، تم إنتاج 62 مليون طن من النفايات الإلكترونية في جميع أنحاء العالم، بينما لم يتم تسجيل أي من هذه النفايات على أنها تم جمعها وتدويرها بشكل صحيح. ي相当 إنتاج 62 مليون طن بوزن 107000 من أكبر طائرات الركاب في العالم.

من حيث الفئة، فإن الأجهزة الصغيرة مثل السجائر الإلكترونية والألعاب والفرن المايكروويف والمنظفات الكهربائية شكلت 33% من النفايات الإلكترونية، من بينها فقط 12% تم تدويرها. فئة الأجهزة الصغيرة لتكنولوجيا المعلومات والاتصالات، التي تشمل هواتفك وأجهزتك اللوحية وروتراتك وأجهزة تحديد المواقع، شكلت 4.6 مليون طن من النفايات الإلكترونية، من بينها فقط 22% تم تدويرها.

معدل الجمع وإعادة الاستخدام هو في الواقع الأعلى لفئات المعدات الكبيرة مثل الشاشات ومعدات تبادل الحرارة.

وفقًا للتقرير، كان وزن المعادن المدمجة في النفايات الإلكترونية في عام 2022 يبلغ 31 مليون طن، إلى جانب 17 مليون طن من البلاستيك و14 مليون طن من المواد الأخرى مثل الزجاج والمعادن.

عندما يتعلق الأمر بالمعادن المدمجة في النفايات الإلكترونية، كان قيمتها الإجمالية 91 مليار دولار، بما في ذلك 19 مليار دولار من النحاس و15 مليار دولار من الذهب و16 مليار دولار من الحديد.

الإنتاج السنوي للنفايات الإلكترونية في جميع أنحاء العالم، كما أشارت التقارير، يزيد حاليًا بسرعة 2.6 مليون طن سنويًا، مما يجعله على مسار يصل إلى 82 مليون طن بحلول نهاية هذا العقد. من المتوقع أن يزيد وزن اللوحات الشمسية المتقاعدة أربع مرات بحلول عام 2030.

في حين تنبأ التقرير بزيادة كبيرة في النفايات الإلكترونية، كما تنبأ بإنخفاض في معدل التدوير إلى 20% بحلول عام 2030 من 22.3% المسجلة في عام 2022.

يتوقع هذا الانخفاض بسبب الفرق المتزايد في جهود التدوير فيما يتعلق بزيادة النفايات الإلكترونية بشكل مذهل في جميع أنحاء العالم. وأشار التقرير إلى زيادة الاستهلاك، وتقدم المجتمع الإلكتروني، والتقدم التكنولوجي، وعدم كفاية التصميم، وخيارات الإصلاح المحدودة، والبنية التحتية غير الكافية لإدارة النفايات الإلكترونية.

ومع ذلك، إذا كان بإمكان الدول زيادة معدل جمع النفايات الإلكترونية وتدويرها إلى 60% في السنوات الخمس القادمة، فإن فوائدها ستتجاوز التكاليف بمزيد من 38 مليار دولار.

ذلك الرقم، ومع ذلك، لا يبدو ممكنًا بالنظر إلى أن تنفيذ تشريعات النفايات الإلكترونية “يظل تحديًا حقيقيًا على مستوى العالم”. كما أشار التقرير إلى أن معدل التدوير البطيء من المرجح أن يتم تعزيزه بحقيقة أن فقط 46 دولة لديها أهداف معدل الجمع، وأقل من ذلك لديها أهداف معدل التدوير.

أيضًا، في حين أن 81 دولة لديها تشريعات للنفايات الإلكترونية في عام 2023، لم يكن هذا زيادة كبيرة مقارنة بالعدد (78) المسجل قبل أربع سنوات من ذلك.

ليست النفايات الإلكترونية ترتفع فقط، كما ذكرنا، ولكنها أيضًا سامة للغاية. حوالي 70% من النفايات السامة في المكبات هي نفايات إلكترونية.

هذا بسبب أن معظم الإلكترونيات تحتوي على بعض المواد السامة، بما في ذلك الزئبق والرصاص والكادميوم والبريليوم. وجميع هذه المواد تشكل مخاطر جديرة بالاهتمام للبيئة.

مثل النفايات الأخرى، لا تتوقف النفايات الإلكترونية عند المكبات فقط. عندما يتم إرسال النفايات الإلكترونية إلى المكبات، تذوب في أثر دقيق وتنفذ هناك، وتنتهي بانتقاعها إلى الماء الجوفي. ثم تستمر في المياه العذبة في المنطقة المحيطة.

لذلك، إذا لم يتم تدوير النفايات الإلكترونية بشكل صحيح، يمكن أن تصبح تهديدًا للبيئة وصحتنا. التدوير من خلال الأنشطة غير الصحية مثل التخلص منها في الأرض أو في جسم مائي أو حرقها مفتوحًا أو وضعها في مكبات مع النفايات العادية أو الفك اليدوي وغيرها يطلق مواد كيميائية سامة، والتي تكون الأطفال والنساء الحوامل أكثر عرضة لها.

انقر هنا لتعرف كيفية التخلص من الخلايا الكهربائية المعطلة.

تحويل النفايات الإلكترونية إلى ذهب وتحقيق الاستدامة

الآن، مع تراكم النفايات الإلكترونية، التي تحتوي كما رأينا على الكثير من الذهب، يلجأ الباحثون إلى قتل طائرين بحجر واحد.

الذهب (Au) هو معدن ثمين يتمتع بخصائص عديدة تجعله قيمًا للغاية. هذا المعدن الأصفر قابل للشكل والمتانة.

يستخدم الذهب في الهواتف الذكية والأجهزة الكمبيوتر والمعدات الطبية لأنها غير قابلة للتآكل وأفضل موصل للكهرباء.

في الطب، تحسن جسيمات الذهب التشخيص وتقدم علاجات مستهدفة، وتجعلها عناصر رائعة للأدوات الجراحية والغرسات.

بصرف النظر عن استخدامها في الفضاء والمنتجات التجميلية مثل المجوهرات، فإن الذهب هو وسيلة شائعة لحماية الثروة.

منذ قرون، يلجأ المستثمرون إلى هذا المعدن كأصل ملاذ آمن خلال الأوقات الصعبة والاضطراب الاقتصادي والسياسي.

حتى كتابة هذه السطور، يبلغ سعر الذهب 2664 دولارًا للاونصة ، فقط 4.5% بعيدًا عن أعلى مستوى له البالغ 2790 دولارًا الذي سجله في أواخر أكتوبر 2024.

هذا الموارد الطبيعية المطلوبة، ومع ذلك، يتم استخراجها باستخدام عملية بطيئة ومركبة ومكلفة تستغرق وقتًا وتتطلب التضحية بالبيئة. لتقليل تأثيرها البيئي، ظهر تدوير الذهب كبديل مستدام، حيث يتم تدوير حوالي 25% من الذهب في العالم.

في ظل هذه التحول نحو نهج أكثر استدامة، تمثل الإلكترونيات المعطوبة “خزانًا قيمًا لاستعادة الذهب”، كما يشير الدراسة.

مع استخدامات الذهب الواسعة والطلب المتزايد وتدوير الذهب يكتسب زخمًا بسبب زيادةawareness المستهلكين بالبيئة، هناك حاجة الآن إلى طرق مبتكرة لاستعادة المعادن الثمينة من النفايات الإلكترونية.

يستخدم تدوير الذهب تقنيات متقدمة حيث يتم فصل الذهب عن المواد الأخرى من خلال العمليات الكيميائية.

هذا ما يساعد على تحقيق نقاء الذهب المعاد تدويره.

تقليدًا، يتم استخدام المواد الكيميائية القاسية لاستعادة الذهب من النفايات الإلكترونية، والتي تُقدر بأنها تحتوي على حوالي 10 أضعاف أكثر من الذهب الذي يمكن استخراجه من طن من الخام.

تتضمن هذه المواد الكيميائية القاسية السيانيد، وهو مادة كيميائية سامة تهدد البيئة.

قاد فريق من جامعة كورنيل بالتعاون مع باحثين ألمان لتقديم طريقة لا تستخدم أي مواد كيميائية خطرة، بل تستخدم الإمتصاص الكيميائي لاستعادة الذهب من النفايات الإلكترونية.

صنع الباحثون إطارًا عضويًا متصلًا بالكوفالنت (VCOF) باستخدام أساس التترافينيل الإيثيلين (TPE) والتتراثيوفولفين (TTF).

وفقًا للدراسة، فإن سعة امتصاص Au(III) المائية لـ TTF-COF هي 2440 ملغ / غ، بينما سعة امتصاص Au(III) لـ TPE-COF هي 1639 ملغ / غ.

لذلك، كانت النتائج التي حققها الفريق رائعة، حيث استحوذ أحد الإطارات VCOF على 99.9% من الذهب من الأجهزة.

السبب وراء امتصاص الذهب الأعلى لـ TTF-COF هو أن المركب غني بالكبريت. والكبريت يلعب دورًا حاسمًا في تكوين رواسب الذهب.

لذلك، من المنطقي أن المركبات العضوية الكبريتية أظهرت قدرة امتصاص عالية جدًا.

ولكن هذا ليس كل شيء. يمكن لـ TTF-COF أيضًا الخضوع لغسيل واعادة استخدام حتى 16 مرة مع فقدان قليل من كفاءته في الامتصاص.

ناقش Abbaspourrad حول انتقائية الطريقة، مشيرًا إلى أن طرق استعادة الذهب الأخرى ليست انتقائية. وبالتالي، تؤدي إلى تلوث.

ومع ذلك، هذا ليس نهاية ما يمكن أن تحققه الطريقة الجديدة. يمكن استخدام الإطارات VCOF الحاملة للذهب لتحويل النفايات الإلكترونية إلى “محفز قيم لتحول عضوي أخضر مفيد”.

تم تحقيق تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد عضوية تحت ضغط ثاني أكسيد الكربون المحيطي عند 50 درجة مئوية من خلال الكربوكسيل.

“من خلال تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد ذات قيمة مضافة، لا نخفف فقط من متطلبات التخلص من النفايات، بل نقدم أيضًا فوائد بيئية وعمليه. إنه نوع من الفوز للبيئة.”

– المؤلف الرئيسي أмин زادنازاري، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر أليريزا أباسبوراد، أستاذ في قسم العلوم الغذائية، كلية العلوم الزراعية والحياة، جامعة كورنيل

الشركات المشاركة في إدارة النفايات الإلكترونية

الآن، دعونا نلقي نظرة على بعض الأسماء البارزة في إدارة النفايات الإلكترونية وتدويرها التي تساهم في جهود الاستدامة البيئية.

1. LKQ Corporation (LKQ )

هذا هو المزود الرائد لأجزاء بديلة وأجزاء خاصة لتصليح السيارات والمركبات الأخرى. كما أنه يشارك في تدوير قطع غيار السيارات والمواد، مما يساهم في إدارة النفايات الإلكترونية. حاليًا، LKQ هو اللاعب المهيمن في توزيع قطع الغيار لاصطدام المركبات في أمريكا الشمالية.

مع قيمة سوقية تبلغ 9.48 مليار دولار، تُباع أسهم LKQ Corp. حاليًا عند 36.49 دولارًا، بانخفاض 0.71% على أساس سنوي. لديها EPS (TTM) يبلغ 2.70 و P/E (TTM) يبلغ 13.52. لديها عائد أرباح يبلغ 3.29%، مما يجعله جذابًا جدًا لأولئك الذين يبحثون عن أسهم تنتج دخل سلبي قوي.

للفصل الثالث من عام 2024، أبلغت شركة LKQ Corp. عن إيرادات بلغت 3.6 مليار دولار، بزيادة 0.5%، بينما كان صافي الدخل المعدل يبلغ 230 مليون دولار. انتهت الشركة الربع مع 661 مليون دولار في التدفق النقدي الحر، وأعادت 200 مليون دولار إلى المساهمين من خلال 79 مليون دولار في أرباح نقدية و 125 مليون دولار في شراء الأسهم.

خلال هذه الفترة، أذن المجلس أيضًا بزيادة 1 مليار دولار في برنامج شراء الأسهم، مما رفعها إلى 4.5 مليار دولار، مما يعزز من قدرة الشركة على إعادة قيمة أكبر.

2. Republic Services (RSG )

هذا هو مزود خدمات بيئية يقدم خدمات جمع وتصريف وتدوير النفايات الصلبة غير الخطرة.对于 تدوير الإلكترونيات والفوانيس والبطاريات، يقدم عدة أدوات منفصلة ويتأكد من التعامل المسؤول من خلال مسح البيانات “سبع مرات” قبل التخلص من المعدات.

مع قيمة سوقية تبلغ 64.5 مليار دولار، تُباع أسهم Republic Services حاليًا عند 205 دولار، بزيادة 2.1% على أساس سنوي. لديها EPS (TTM) يبلغ 6.25 و P/E (TTM) يبلغ 32.48. لديها عائد أرباح يبلغ 1.13%.

للفصل الثالث من عام 2024، أبلغت شركة Republic Services عن زيادة 6.5% في الإيرادات، بينما كان صافي الدخل يبلغ 565.7 مليون دولار. كان التدفق النقدي من العمليات على أساس سنوي 2.9 مليار دولار، بينما كان التدفق النقدي الذي تم إعادته إلى المساهمين خلال هذه الفترة 834.3 مليون دولار، بما في ذلك 329.5 مليون دولار استثمرت في شراء الأسهم و 504.8 مليون دولار في الأرباح المدفوعة.

“أداءنا القوي خلال الربع الثالث هو نتيجة مباشرة لتنفيذ أولوياتنا الإستراتيجية.”

– الرئيس التنفيذي جون فاندر آرك

3. Waste Connections (WCN )

هذه شركة خدمات نفايات صلبة توفر خدمات جمع وتصريف وتدوير النفايات. وفقًا لموقع Waste Connections الرسمي، يقبل تلفزيونات وأجهزة كمبيوتر.

مع قيمة سوقية تبلغ 45 مليار دولار، تُباع أسهم Waste Connections حاليًا عند 174.38 دولار، بزيادة 1.37% على أساس سنوي. لديها EPS (TTM) يبلغ 3.64 و P/E (TTM) يبلغ 47.42. لديها عائد أرباح يبلغ 0.73%.

للفصل الثالث من عام 2024، أبلغت شركة Waste Collections عن نتائج “أفضل مما كان متوقعًا” والتي شهدت 2.338 مليار دولار في الإيرادات، بزيادة 13.3% على أساس سنوي. كان صافي الدخل يبلغ 308 مليون دولار، بزيادة 17.3% على أساس سنوي، بينما زادت القسم العادي للأرباح الربع سنويًا بنسبة 10.5%. كان التدفق النقدي من العمليات على أساس سنوي 1.660 مليار دولار، بينما كان التدفق النقدي الحر المعدل يبلغ 1.044 مليار دولار.

الختام

التنقيب عن النفايات الإلكترونية يزداد بسرعة بسبب التكنولوجيا المتزايدة واستهلاك الإلكترونيات. العوامل المساهمة في هذا الهاوس هي إطلاق نماذج جديدة، ومعدلات التدوير المنخفضة، ودورات الابتكار القصيرة، ومدة المنتجات الإلكترونية المتوسطة المنخفضة.

ومع ذلك، فإن أحدث الأبحاث من جامعة كورنيل يحول النفايات الإلكترونية إلى فرصة ضخمة من خلال تقديم طريقة مبتكرة وسهلة التصنيع. من خلال تحويل النفايات الإلكترونية إلى مورد مستدام، تقدم هذه الأبحاث فوائد مزدوجة: استعادة مورد قيم للغاية، وهو الذهب، وتخفيف المخاطر البيئية للنفايات الإلكترونية والتعدين.

دراسات مثل هذه هي مهمة للغاية في هذا العصر، حيث يزداد الاستهلاك والتكنولوجيا بسرعة غير مسبوقة، مما يوفر لنا طريقًا إلى مستقبل حيث لا تكون النفايات مشكلة، بل مورد ببساطة ينتظر الاستغلال!

انقر هنا لتعرف كيف يمكن أن يخفف تدوير النفايات الإلكترونية من نقص المعادن الحاسمة والعبء البيئي.