Les déchets électroniques constituent une mine d’or inexploitée qui attend d’être exploitée

Que se passerait-il si vous pouviez transformer les déchets en or littéral ? Eh bien, une équipe de recherche de Cornell a trouvé un moyen de le faire.

La dernière recherche, qui a été publiée dans Nature Communications au cours des derniers jours de 2024, a présenté une technique pour extraire des métaux précieux des déchets électroniques. L’or récupéré a ensuite été utilisé comme catalyseur pour convertir le CO2 en matières organiques.

La nouvelle méthode développée présente un grand potentiel pour changer le paysage des déchets électroniques en offrant une utilisation verte et viable. Mais avant d’examiner comment les chercheurs transforment les déchets électroniques en or, jetons un coup d’œil sur la situation des déchets d’équipements électroniques et sur la quantité de ces déchets qui se trouve là.

Les déchets électroniques toxiques en augmentation rapide

Les déchets d’équipements électroniques, ou déchets électroniques, font référence aux produits électroniques qui ne fonctionnent pas, qui approchent de la fin de leur « vie utile » ou qui sont simplement indésirables. Il s’agit essentiellement de déchets électroniques.

Il est intéressant de noter que ce ne sont pas seulement les équipements électroniques qui ne fonctionnent pas qui entrent dans la catégorie des déchets électroniques. En effet, même les appareils électroniques usagés qui doivent être réutilisés, revendus, réparés ou recyclés sont considérés comme des déchets électroniques.

L’Agence de protection de l’environnement des États-Unis (EPA) classe en fait les déchets électroniques en dix catégories — les gros appareils ménagers, les petits appareils ménagers, les équipements informatiques, les appareils électroniques grand public, les lampes et les luminaires, les jouets, les outils, les appareils médicaux, les instruments de surveillance et les distributeurs automatiques.

À l’heure actuelle, avec l’avancement technologique qui donne naissance à des produits plus sophistiqués et innovants, la définition des déchets électroniques devrait continuer à s’étendre.

Pour l’instant, de vos smartphones, ordinateurs, chauffe-eau et ventilateurs aux imprimantes, chaises de massage, télécommandes, tapis de course, montres intelligentes, moniteurs cardiaques, câbles et alimentations, tout cela entre dans la catégorie des déchets électroniques.

Tous ces déchets électroniques, selon le Global E-waste Monitor (GEM) des Nations Unies, augmentent cinq fois plus rapidement qu’ils ne sont recyclés.

En 2022, 62 millions de tonnes de déchets électroniques ont été générées dans le monde, tandis que moins d’un quart d’entre elles ont été enregistrées comme ayant été collectées et recyclées de manière appropriée. La production de 62 millions de tonnes est équivalente au poids de 107 000 des plus gros et plus lourds avions de passagers du monde.

En termes de catégorie, les petits appareils tels que les cigarettes électroniques, les jouets, les fours micro-ondes et les aspirateurs comptent pour 33 % des déchets électroniques, dont seulement 12 % sont recyclés. La catégorie des petits équipements informatiques et de télécommunication, qui comprend vos téléphones, ordinateurs portables, routeurs et appareils GPS, compte pour 4,6 millions de tonnes de déchets électroniques, dont seulement 22 % sont recyclés.

Le taux de collecte et de réutilisation est en fait le plus élevé pour les classes d’équipements de grande taille telles que les moniteurs et les équipements d’échange de température.

Selon le rapport, le poids estimé des métaux incorporés dans les déchets électroniques en 2022 était de 31 millions de tonnes, ainsi que 17 millions de tonnes de plastiques et 14 millions de tonnes d’autres matériaux tels que le verre et les minéraux.

Lorsqu’il s’agit des métaux incorporés dans les déchets électroniques, leur valeur totale était de 91 milliards de dollars, ce qui comprenait 19 milliards de dollars en cuivre, 15 milliards de dollars en or et 16 milliards de dollars en fer.

La production annuelle de déchets électroniques dans le monde, selon le rapport, augmente actuellement de 2,6 millions de tonnes par an, ce qui la place sur la voie de atteindre 82 millions de tonnes d’ici la fin de la décennie. La masse attendue de panneaux photovoltaïques devrait augmenter de quatre fois d’ici 2030.

Alors que le rapport prévoit une augmentation substantielle des déchets électroniques, il prévoit également une baisse du taux de recyclage à 20 % d’ici 2030, contre 22,3 % enregistré en 2022.

Cette baisse est attendue en raison de la différence croissante entre les efforts de recyclage et l’augmentation spectaculaire de la production de déchets électroniques dans le monde. Le rapport a mis en évidence une consommation accrue, l’électronification croissante de la société, les progrès technologiques, les défauts de conception, les options de réparation limitées et les infrastructures insuffisantes pour la gestion des déchets électroniques.

Cependant, si les nations pouvaient augmenter le taux de collecte et de recyclage des déchets électroniques à 60 % dans les cinq prochaines années, les avantages dépasseraient les coûts de plus de 38 milliards de dollars.

Ce nombre, cependant, ne semble pas être une possibilité étant donné que la mise en œuvre de la législation sur les déchets électroniques « constitue un véritable défi à l’échelle mondiale ». Comme le rapport l’a noté, le taux de recyclage lent est susceptible d’être alimenté par le fait que seuls 46 pays ont des objectifs de taux de collecte, et encore moins ont des objectifs de taux de recyclage.

De plus, alors que 81 pays avaient une législation sur les déchets électroniques en 2023, ce n’était pas vraiment une augmentation par rapport aux chiffres (78) enregistrés quatre ans plus tôt.

Non seulement les déchets électroniques augmentent, comme nous l’avons mentionné, mais ils sont également extrêmement toxiques. Environ 70 % des déchets toxiques dans les décharges sont en fait des déchets électroniques.

Ceci est dû au fait que la plupart des équipements électroniques contiennent une forme ou une autre de matériaux toxiques, notamment le mercure, le plomb, le cadmium et le béryllium. Et tous ces matériaux présentent des risques graves pour notre environnement.

Comme les autres déchets, les déchets électroniques ne s’arrêtent pas aux décharges non plus. Lorsque les déchets électroniques sont envoyés aux décharges, ils se dissolvent en traces microscopiques et pénètrent là, finissant par s’infiltrer dans le sol d’où les traces de matériaux toxiques apparaissent dans les eaux souterraines. Ensuite, elles se poursuivent dans les eaux douces de la zone environnante.

Donc, si les déchets électroniques ne sont pas recyclés correctement, ils peuvent devenir une menace pour l’environnement et notre santé. Le recyclage par des activités non sûres telles que le déversement sur la terre ou dans les corps d’eau, l’incinération à l’air libre, la mise en décharge avec les déchets réguliers, le démontage manuel, etc. libère également des substances chimiques toxiques, auxquelles les enfants et les femmes enceintes sont particulièrement vulnérables.

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Transformer les déchets électroniques en or et atteindre la durabilité

Maintenant, avec autant de déchets électroniques s’accumulant, qui, comme nous l’avons vu, contiennent beaucoup d’or, les chercheurs se tournent vers la possibilité de tuer deux oiseaux d’une pierre.

L’or (Au) est un métal précieux qui possède plusieurs qualités qui le rendent extrêmement précieux. Ce métal jaune est très malléable et très durable. L’or se trouve dans la nature sous une forme relativement pure, et il a de nombreuses utilisations, notamment dans la technologie. Le métal jaune est utilisé dans les smartphones, les ordinateurs et les équipements médicaux car il est non corrosif et le meilleur conducteur d’électricité.

En médecine, les nanoparticules d’or améliorent les diagnostics et délivrent des traitements ciblés, et leur biocompatibilité les rendent un excellent élément pour les outils chirurgicaux et les implants. Outre leur utilisation dans l’aérospatiale et les produits décoratifs tels que les bijoux, l’or est un moyen très populaire de protéger la richesse.

Depuis des siècles, les investisseurs se tournent vers ce métal comme un actif refuge en période de crise, d’incertitude économique et d’instabilité politique. Même les banques centrales détiennent de l’or pour stabiliser leurs monnaies fiduciaires.

Actuellement, l’or vaut 2 664 $ l’once, soit seulement 4,5 % en deçà de son sommet de 2 790 $ atteint fin octobre 2024.

Cette ressource naturelle très recherchée, cependant, est extraite à l’aide d’un processus lent, complexe et coûteux qui est chronophage, énergivore et nécessite des sacrifices environnementaux. Pour minimiser son impact environnemental, le recyclage de l’or est apparu comme une alternative durable, avec environ 25 % de l’or du monde maintenant recyclé.

Au milieu de ce virage vers une approche plus durable, les équipements électroniques défectueux, comme le souligne l’étude, « représentent un réservoir précieux pour la récupération de l’or ».

Avec les nombreuses utilisations de l’or, la demande croissante et l’or recyclé gagnant en popularité en raison de la conscience environnementale accrue des consommateurs, il existe maintenant un besoin d’avoir des méthodes innovantes pour récupérer les métaux précieux à partir des déchets électroniques.

Le recyclage de l’or utilise des techniques avancées où l’or est séparé des autres matériaux par des processus chimiques. Ceci est ce qui permet d’atteindre la pureté de l’or recyclé.

Contrairement à cela, des produits chimiques agressifs sont utilisés pour récupérer l’or à partir des déchets électroniques, qui est estimé contenir environ dix fois plus d’or que ce qui peut être extrait d’une tonne de minerai. Ces produits chimiques agressifs comprennent le cyanure, un produit chimique très toxique qui présente de graves risques environnementaux.

L’équipe dirigée par des chercheurs de l’Université Cornell en collaboration avec des chercheurs allemands a développé une méthode qui n’utilise aucun produit chimique dangereux, mais utilise plutôt l’adsorption chimique pour récupérer l’or à partir des déchets électroniques.

Les chercheurs ont synthétisé deux cadres organiques covalents à liaison vinyle à base de tétrazine (VCOF) légers et faciles à fabriquer pour extraire les ions et les particules d’or des circuits imprimés des appareils électroniques jetés. Outre l’adsorption des particules d’or, ces VCOF qui ont des réponses photocourant élevées et des lacunes de bande faibles catalysent également la carboxylation des alcynes terminaux.

Les cadres organiques covalents (COF) sont des matériaux cristallins poreux qui ont diverses utilisations potentielles, notamment le stockage d’énergie et la détection chimique. L’équipe a fabriqué une paire de VCOF à partir de la base de tétraphényléthylène (TPE) et de tétrathiafulvalène (TTF).

Selon l’étude, la capacité d’adsorption d’Au(III) aqueux de TTF-COF est de 2440 mg g–1, tandis que celle de TPE-COF est de 1639 mg g–1.

Les résultats obtenus par l’équipe étaient spectaculaires, avec l’un des VCOF capturant sélectivement jusqu’à 99,9 % de l’or des appareils. Les autres métaux comme le nickel (Ni) et le cuivre (Cu) ne représentaient que 5 % et 2 % du matériau récupéré, respectivement.

La raison de la supériorité de l’absorption d’or de la tétrathiafulvalène (TTF)-COF est que le composé est riche en soufre. Et le soufre joue un rôle clé dans la formation de dépôts d’or.

Il est donc logique que les composés organosoufrés aient affiché une telle capacité d’adsorption élevée. Mais ce n’est pas tout. Le TTF-COF peut également subir jusqu’à 16 lavages et réutilisations tout en perdant peu de son efficacité d’adsorption.

En parlant de la sélectivité de la méthode, Abbaspourrad a noté que d’autres méthodes de récupération de l’or ne sont pas sélectives. Par conséquent, elles entraînent des impuretés. Cependant, étant donné la grande quantité de métaux précieux utilisés dans les appareils électroniques, « être en mesure de les récupérer d’une manière où vous pouvez capturer sélectivement le métal que vous voulez – dans ce cas, l’or – est très important ».

Cependant, ce n’est pas la fin de ce que la nouvelle méthode peut accomplir. Les COF chargés de but peuvent être utilisés pour convertir les déchets électroniques en « catalyseur précieux pour une transformation organique verte utile ».

La conversion du dioxyde de carbone en matière organique a été réalisée sous la pression ambiante de CO2 à 50 degrés Celsius via la carboxylation.

« En transformant le CO2 en matières à valeur ajoutée, nous ne réduisons pas seulement les exigences de gestion des déchets, nous offrons également des avantages environnementaux et pratiques. C’est une sorte de gagnant-gagnant pour l’environnement. »

– Auteur principal Amin Zadehnazari, qui est un chercheur postdoctoral dans le laboratoire du professeur Alireza Abbaspourrad, professeur au Département des sciences alimentaires, Collège des sciences agricoles et de la vie, Université Cornell

Entreprises impliquées dans la gestion des déchets électroniques

Maintenant, jetons un coup d’œil à quelques noms notables dans la gestion et le recyclage des déchets électroniques qui contribuent aux efforts de durabilité environnementale.

1. LKQ Corporation (LKQ )

Il s’agit d’un fournisseur leader de pièces alternatives et spécialisées pour la réparation des véhicules automobiles et autres. Il est également impliqué dans le recyclage des pièces et des matériaux automobiles, contribuant ainsi à la gestion des déchets électroniques. Actuellement, LKQ est le principal acteur de la distribution de pièces de collision de marché secondaire en Amérique du Nord.

Avec une capitalisation boursière de 9,48 milliards de dollars, les actions de LKQ Corp. sont actuellement négociées à 36,49 dollars, en baisse de 0,71 % depuis le début de l’année. Il a un BPA (TTM) de 2,70 et un ratio cours/bénéfice (TTM) de 13,52. La société a un rendement des dividendes de 3,29 %, ce qui la rend très attractive pour ceux qui recherchent des actions qui génèrent un revenu passif important.

Pour le troisième trimestre 2024, LKQ Corp. a rapporté un chiffre d’affaires de 3,6 milliards de dollars, en augmentation de 0,5 %, tandis que son bénéfice net ajusté s’est établi à 230 millions de dollars. La société a terminé le trimestre avec 661 millions de dollars de flux de trésorerie libre et a redistribué 200 millions de dollars aux actionnaires sous forme de 79 millions de dollars de dividendes en espèces et de 125 millions de dollars d’achats de actions.

Pendant cette période, le conseil d’administration a également autorisé une augmentation de 1 milliard de dollars du programme de rachat d’actions, le portant à 4,5 milliards de dollars, ce qui renforce encore la capacité de la société à redistribuer encore plus de valeur.

2. Republic Services (RSG )

Il s’agit d’un fournisseur de services environnementaux qui propose des services de collecte, de recyclage et d’élimination des déchets solides non dangereux. Pour les affaires de recyclage d’équipements électroniques, de lampes et de piles, il propose des kits de renvoi séparés et assure une gestion responsable en effaçant les données « sept fois » avant de se débarrasser de l’équipement.

Avec une capitalisation boursière de 64,5 milliards de dollars, les actions de Republic Services sont actuellement négociées à 205 dollars, en hausse de 2,1 % depuis le début de l’année. Il a un BPA (TTM) de 6,25 et un ratio cours/bénéfice (TTM) de 32,48. La société a un rendement des dividendes de 1,13 %.

Pour le troisième trimestre 2024, Republic Services a rapporté une augmentation de 6,5 % de son chiffre d’affaires, tandis que son bénéfice net s’est établi à 565,7 millions de dollars. Le flux de trésorerie d’exploitation de l’année en cours était de 2,9 milliards de dollars, tandis que le flux de trésorerie redistribué aux actionnaires au cours de cette période était de 834,3 millions de dollars, dont 329,5 millions de dollars d’investissement dans les rachats d’actions et 504,8 millions de dollars de dividendes versés.

« Nos solides performances au cours du troisième trimestre sont le résultat direct de l’exécution de nos priorités stratégiques. »

– PDG Jon Vander Ark

3. Waste Connections (WCN )

Il s’agit d’une société de services de déchets solides qui fournit des services de collecte, de transfert, d’élimination et de recyclage des déchets. Selon le site Web officiel de Waste Connections, il accepte les déchets électroniques tels que les téléviseurs et les moniteurs d’ordinateur. Son objectif est un avenir plus propre et plus vert en éloignant les matériaux potentiellement dangereux des décharges.

Avec une capitalisation boursière de 45 milliards de dollars, les actions de Waste Connections sont actuellement négociées à 174,38 dollars, en hausse de 1,37 % depuis le début de l’année. Il a un BPA (TTM) de 3,64 et un ratio cours/bénéfice (TTM) de 47,42. La société a un rendement des dividendes de 0,73 %.

Pour le troisième trimestre 2024, Waste Collections a rapporté des résultats « meilleurs que prévu » qui ont vu un chiffre d’affaires de 2,338 milliards de dollars, en augmentation de 13,3 % d’une année sur l’autre. Le bénéfice net de la société était de 308 millions de dollars, en hausse de 17,3 % d’une année sur l’autre, tandis que le dividende trimestriel régulier a été augmenté de 10,5 %. Le flux de trésorerie net de l’année en cours était de 1,660 milliard de dollars, tandis que le flux de trésorerie libre ajusté s’est établi à 1,044 milliard de dollars.

Conclusion

La numérisation croissante et, par conséquent, la consommation accrue d’équipements électroniques conduisent à une augmentation rapide des déchets électroniques. La sortie fréquente de nouveaux modèles, les faibles taux de recyclage, les courtes périodes d’innovation et la durée de vie moyenne réduite des produits électroniques sont les facteurs contribuant à ce débat.

Cependant, la dernière recherche de l’Université Cornell transforme les déchets électroniques en une opportunité massive en présentant une méthode innovante et facile à fabriquer. En transformant les déchets électroniques en ressource durable, cette recherche offre des avantages doubles : récupérer un actif très précieux, c’est-à-dire l’or, et atténuer les dangers environnementaux non seulement des déchets électroniques mais aussi de l’extraction de l’or.

Des études comme celles-ci sont extrêmement importantes à l’heure actuelle, où le consumérisme et le progrès technologique augmentent à une échelle sans précédent, nous offrant un chemin vers un avenir où les déchets ne sont pas un problème, mais plutôt une ressource qui attend simplement d’être exploitée !

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