Pagpapasimple ng Proseso ng Pag-recycle ng Mahahalagang Metal Maaaring Magpabawas ng Kakulangan at Pabigat sa Kapaligiran

Kahalagahan ng Pag-recycle ng Metal

Limitado ang mga mapagkukunang mineral. Ang pagmimina at pagpoproseso ng mga ito ay gumagamit ng enerhiya at tubig at maaaring magdulot ng pagkalbo ng kagubatan, paglabas ng greenhouse gas, at pangmatagalang polusyon.

Maaaring paulit-ulit na i-recycle ang mga metal, ngunit hindi lahat ng produktong metal ay purong elemento. Marami ang mga haluang metal o pinagsamang materyal na kailangang paghiwa-hiwalayin.

Sa praktika, maaaring hindi kumpleto o malakas sa enerhiya ang pagbawi ng mga metal. Lalong mahirap ito sa elektronikong kagamitan, na may maraming materyal sa napakaliit na dami.

Bumuo ang mga mananaliksik mula sa Rice University at Tsinghua University ng paraan ng paghihiwalay ng mga metal gamit ang mabilis na pag-init sa pamamagitan ng kuryente. Inilathala ang pag-aaral noong Setyembre 25, 2024 sa Nature Chemical Engineering, sa ilalim ng pamagat na “Mabilis na paghihiwalay ng mga metal sa pamamagitan ng electrothermal chlorination”.

Mga Pamamaraan sa Pag-recycle ng Metal

Kasalukuyang Pag-recycle ng Metal

Kabilang sa mga karaniwang paraan ang hydrometallurgy, kung saan kinukuha ang mga metal gamit ang mga solusyong nakabatay sa tubig, halimbawa ay asido o alkali. Maaari itong mangailangan ng maraming tubig at kemikal at lumikha ng mga basurang kailangang gamutin.

Pinagmulan: MEAB

Isa pang paraan ang pyrometallurgy , na gumagamit ng mataas na temperatura sa pagkuha at pagdadalisay ng metal. Hindi ito simpleng paghihiwalay ayon lamang sa punto ng pagkatunaw. Maaaring mahirap ang piling pagbawi ng ilang metal, at mahalaga ang enerhiyang kailangan nito.

Flash Joule Heating (FJH)

May nauna nang karanasan sa flash Joule heating ang pinuno ng pangkat na si James M. Tour, kabilang ang paggamit nito sa paggawa ng graphene at pagpoproseso ng basura.

Pinagmulan: India Education Diary

Sa flash Joule heating, pinadadaloy ang kuryente sa materyal upang mabilis itong mapainit. Ang mga kemikal na reaksyon at paghihiwalay ay nakadepende sa temperatura at iba pang kondisyon, hindi sa bilis ng pag-init lamang.

Ginamit ng pag-aaral ang chlorination at carbochlorination na may flash Joule heating upang mabawi ang mahahalagang metal mula sa elektronikong basura. Kabilang sa mga sinubukan ang:

• Tantalum mula sa mga capacitor.
• Gallium mula sa mga LED.
• Indium mula sa mga gamit nang conductive film ng solar device.

Sa mga sinuring kondisyon, nakamit ang higit sa 95% na kadalisayan at higit sa 85% na ani nang hindi gumagamit ng tubig, asido, o ibang solvent. Hindi ito garantiya para sa lahat ng uri ng basura. Kailangan pa ring suriin ang kabuuang konsumo ng enerhiya, mga reagent, at mga natitirang materyal.

Maaaring mabawasan ng paraan ang kailangang iproseso sa ibang sistema, ngunit kailangan pang patunayan ang malawakang paggamit nito.

Mga posibilidad para sa FJH

Pandaigdigang Pag-recycle ng Elektronika

Ilang uri lamang ng elektronikong basura ang sinuri. Kailangan pa ng pananaliksik para sa ibang materyal, kabilang ang mga baterya, at para sa pagtaas ng sukat ng operasyon.

Ayon kay Bing Deng, sinusubukan ng pangkat na iangkop ang pamamaraan sa pagbawi ng iba pang kritikal na metal mula sa basura.
Bing Deng — assistant professor sa Tsinghua University at isa sa magkatuwang na unang may-akda ng pag-aaral.

Maaari pang baguhin ang mga kondisyon ng proseso upang mapabuti ang ani. Ang posibleng pagsasama nito sa ibang paraan ay mungkahi para sa karagdagang pagsusuri, hindi pa ipinakitang resulta.

Nakikita ni Shichen Xu ang potensyal ng mas mahusay na pagbawi upang makatulong sa suplay ng kritikal na metal at gawing mas kaakit-akit ang pagre-recycle.
Shichen Xu — postdoctoral researcher sa Rice University at isa sa magkatuwang na unang may-akda.

Pagkuha ng Mineral

Parehong nangangailangan ng paghihiwalay at pagdadalisay ang pagbawi mula sa basura at pagkuha mula sa ore. Gayunman, magkakaiba ang kanilang komposisyon at kondisyon, kaya hindi awtomatikong maililipat ang isang proseso sa lahat ng mineral.

Gumagamit din ang pagpoproseso ng ore ng tubig, kemikal, o mataas na temperatura. Nakaaapekto sa kapaligiran ang dami ng materyal na pinoproseso at ang paraan ng pamamahala sa basura.

Iminungkahi ni Xu na maaari ring pag-aralan ang pamamaraan para sa lithium at mga rare earth element. Potensyal na aplikasyon ito, hindi pa patunay ng komersiyal na operasyon.

Pamumuhunan sa Pag-recycle ng Metal

Malawak ang pagre-recycle ng bakal at aluminyo, ngunit mas mahirap mabawi ang lahat ng materyal mula sa elektronikong basura. Ang hindi ligtas na pagpoproseso ay maaari ring magdulot ng panganib sa tao at kapaligiran.

Habang dumarami ang mga de-kuryenteng sasakyan, solar panel, baterya, heat pump, at elektronikong kagamitan, lumalaki rin ang mga materyal na kailangang pangasiwaan sa pagtatapos ng kanilang buhay-gamit. Magkakaiba ang haba ng buhay ng mga produktong ito.

Makikita rito sa securities.ioang impormasyon tungkol sa mga broker sa USA, Canada, Australia, UK, at marami pang ibang bansa.

Para sa mga mas gustong tumingin sa tematikong pondo kaysa pumili ng isang kumpanya, kabilang sa mga halimbawa ang Mast Global Battery Recycling & Production ETF (EV), VanEck Circular Economy UCITS ETF (REUS), at WisdomTree Recycling Decarbonisation UCITS ETF – USD Acc (WRCY). Nagkakaiba ang saklaw ng mga pondong ito. Ang pagkakaroon ng maraming hawak na kumpanya ay hindi garantiya ng kita o direktang pagkakalantad sa bawat teknolohiya ng pagre-recycle.

Mga Kumpanya sa Pag-recycle ng Metal

1. Li-Cycle Holdings Corp 

Mahirap iproseso ang ilang uri ng basurang baterya dahil sa kanilang komposisyon at mga panganib sa kaligtasan.

Maaaring magliyab o magkaroon ng mapanganib na reaksyon ang mga bateryang may natitirang enerhiya kapag nasira o hindi wastong pinroseso. Kaya mahalaga ang angkop na kagamitan at mga kontrol sa pagre-recycle.

Sa pagtataya ng kumpanya noong 2024, maaaring maging humigit-kumulang anim na ulit ang dami ng materyal na bateryang magagamit para sa pagre-recycle sa Hilagang Amerika pagsapit ng 2030. Pagtataya ito, hindi aktuwal na dami.

Pinagmulan: Li-Cycle

Ayon sa Li-Cycle, kayang iproseso ng ilang pasilidad nito ang buo at may kargang lithium-ion battery pack nang walang paunang manwal na pagbaklas o pagdiskarga. Nakadepende ito sa disenyo ng pasilidad at mga tinatanggap nitong materyal.

Dinisenyo ang proseso upang tumanggap ng iba’t ibang format at komposisyon ng lithium-ion battery. Mahalaga ang kakayahang umangkop habang nagbabago ang teknolohiya, ngunit hindi ito nangangahulugang walang anumang limitasyon sa tinatanggap na baterya.

Nag-ulat ang kumpanya ng potensyal na pagbawi ng hanggang 95% ng mga mahahalagang materyal sa pinagsamang proseso nito. Ang paggawa ng battery-grade lithium carbonate ay bahagi ng planong pagpipino sa Rochester, hindi awtomatikong produkto ng bawat pasilidad ng pagdurog.

Pinagmulan: Li-Cycle

Noong 2023 at unang bahagi ng 2024, lumaki ang inaasahang gastos sa proyektong Rochester Hub sa New York at nahinto ang konstruksyon. Nauna rito ang mabilis na pagpapalawak ng network, kabilang ang mga pasilidad sa Hilagang Amerika at Europa.

Ang iminungkahing Rochester Hub ay may kapasidad na umabot sa 35,000 tonelada ng black mass bawat taon kung makumpleto at ganap na mapatakbo. Ang black mass ay konsentradong materyal mula sa pagpoproseso ng baterya, hindi lamang buong bateryang dinurog.

Nakagawa ang mga pasilidad ng paunang pagpoproseso ng 1,394 tonelada ng black mass at katumbas na materyal noong ikalawang quarter ng 2024. Produksyon iyon sa isang quarter, kaya hindi direktang maihahambing sa taunang kapasidad ng isang hub.

Pinagmulan: Li-Cycle

Bilang bahagi ng pagpopondo nito, nakakuha ang Li-Cycle ng 75 milyong dolyar na pamumuhunan mula sa Glencore noong Marso 2024. Ito ay isang senior secured convertible note. Noong panahong iyon, hinahangad din ng kumpanya na maisara ang pautang na hanggang 375 milyong dolyar mula sa U.S. Department of Energy.

Sa presentasyon nito para sa ikalawang quarter ng 2024, sinabi ng kumpanya na nagpapatuloy ang pag-aayos ng dokumentasyon para sa pautang. Ang pag-apruba o pagsasara ng pautang lamang ay hindi garantiya ng muling pagsisimula o matagumpay na pagkumpleto ng proyekto.

Pinagmulan: Li-Cycle

Nakaapekto rin ang mababang presyo ng mga materyal sa kumpanya at sa iba pang bahagi ng supply chain. Tumugon ito sa pamamagitan ng pagbabawas ng tauhan at iba pang gastos.

Ang mga pasilidad na “Spoke” sa Alabama, Arizona, at Germany ay para sa paunang pagpoproseso at paggawa ng black mass. Iba ang tungkulin ng mga ito sa iminungkahing Rochester “Hub”, na para sa pagpipino; hindi sila tatlong karagdagang hub na itatayo pa lamang.

Pinagmulan: Li-Cycle

2. Enviri

Dating Harsco, ang Enviri ay nagbibigay ng serbisyong pangkapaligiran at pamamahala sa basurang industriyal. Ayon sa presentasyon nito noong 2024, ang Harsco Environmental ay kumakatawan sa 48% ng kita ng grupo noong 2023.

Noong panahong iyon, may tatlong pangunahing bahagi ang grupo:

• Harsco Environmental: nagpoproseso ng humigit-kumulang 20 milyong tonelada ng slag bawat taon upang magamit sa mga produkto tulad ng aspalto, paving block, abrasive, shingle, at pataba.
• Clean Earth: humahawak ng mapanganib at hindi mapanganib na basura. Kabilang sa datos para sa 2023 ang 5.6 milyong libra ng mga lamp, 5.3 milyong libra ng mga baterya, mahigit 5,000 U.S. short ton ng elektronikong basura, 3.4 milyong U.S. short ton ng kontaminadong lupa, at 71 milyong U.S. gallon ng wastewater.
• Rail: nagbibigay ng mga solusyon sa konstruksyon at pagpapanatili ng riles.

Pinagmulan: Enviri

Ang mga serbisyong pangkapaligiran ang bumubuo sa malaking bahagi ng negosyo. Sa datos para sa 2023 na ipinakita noong 2024, 62% ng kita ay mula sa Hilagang Amerika, at 39% ng kita ng grupo ay mula sa Clean Earth.

Pinagmulan: Enviri

Nakikita ng kumpanya ang potensyal na paglago sa pagproseso ng PFAS, o per- at polyfluoroalkyl substances. Tinatawag ang mga ito na mga “forever chemical” dahil sa kanilang pananatili sa kapaligiran. Sa pagtataya ng kumpanya noong 2024, maaaring umabot sa 3–5 bilyong dolyar ang potensyal na merkadong mapaglilingkuran ng Clean Earth.

Pinag-aaralan din ng kumpanya ang mga paraang sumisira sa PFAS, sa halip na itago lamang ang mga ito sa landfill o sa malalim na balon.

Ayon kay Elizabeth Peterson, mas mainam na sirain ang mga sangkap upang mabawasan ang pangmatagalang panganib at pananagutan.

Elizabeth Peterson — Chief Commercial Officer ng Clean Earth.

Maaaring lumikha ng karagdagang pangangailangan ang mas mahigpit na patakaran laban sa polusyon. Binanggit din ng kumpanya ang mga oportunidad sa mas mababang emisyong paggawa ng bakal at sa mga materyal para sa aspalto na may negatibong netong carbon footprint.

Noong 2024, pinag-iisipan ng Enviri ang pagbebenta ng negosyo nito sa riles upang higit na tumuon sa mga serbisyong pangkapaligiran. Nakaapekto ang mga usaping regulasyon at kontrata sa Europa, kaya naantala ang planong pagbebenta.