E-atık, Kullanılmamış Bir Altın Madeni ve Kullanılmayı Bekliyor

Ya atıkları gerçek altına dönüştürebilseydiniz? Cornell’den bir araştırma ekibi bunu başarmanın bir yolunu buldu. 

Son araştırma, 2024’ün son birkaç gününde Nature Communications dergisinde yayınlanan, e-atıklardan değerli metaller çıkarmak için bir teknik sundu. Geri kazanılan altın daha sonra CO2’yi organik maddelere dönüştürmek için bir katalizör olarak kullanıldı.

Yeni geliştirilen yöntem, e-atıkların yeşil ve uygulanabilir bir kullanımını sağlayarak e-atıkların manzarasını değiştirme konusunda büyük bir potansiyel sergiliyor. Ancak araştırmacıların e-atıkları altına nasıl dönüştürdüğüne geçmeden önce, elektronik atık durumuna ve bu atıkların ne kadar olduğuna bir göz atalım. 

Hızla Artan Toksik E-Atık

Elektronik atık ya da e-atık, çalışmayan, ‘kullanım ömrünün’ sonuna yaklaşan ya da sadece istenmeyen elektronik ürünleri ifade eder. Temelde atılmış elektroniklerdir. 

İlginç bir şekilde, sadece çalışmayan elektronikler e-atık kategorisine girmez. Kullanılacak, yeniden satılacak, yenilenecek ya da geri dönüştürülecek kullanılan elektronik cihazlar da e-atık olarak kabul edilir.

ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA), e-atıkları on kategoriye ayırmaktadır — büyük ev aletleri, küçük ev aletleri, BT ekipmanları, tüketici elektroniği, lamba ve aydınlatma cihazları, oyuncaklar, aletler, tıbbi cihazlar, izleme aletleri ve otomatik dağıtıcılar.

Bugünün teknolojik ilerleme çağında, daha sofistike ve yenilikçi ürünlerin ortaya çıkmasıyla e-atık tanımı muhtemelen genişlemeye devam edecek.

Şu anda akıllı telefonlarınız, bilgisayarlarınız, ısıtıcılar ve fanlar, yazıcılar, masaj koltukları, uzaktan kumandalar, koşu bantları, akıllı saatler, kalp monitörleri, kablolar ve güç kaynakları gibi tüm bu ürünler elektronik atık kapsamına giriyor.

Birleşmiş Milletler’in Global E-waste Monitor (GEM) raporuna göre, tüm bu e-atık, geri dönüştürülme hızından beş kat daha hızlı artıyor.

2022’de dünya çapında 62 milyon ton e-atık üretildi, ancak bunun dörtte birinden bile uygun şekilde toplanıp geri dönüştürüldüğü kaydedilmedi. 62 milyon tonluk üretim, dünyanın en büyük ve en ağır yolcu uçaklarından 107.000 tanesinin ağırlığına eşdeğerdir.

Küçük cihazlar, e-sigara, oyuncaklar, mikrodalga fırınlar ve elektrikli süpürgeler gibi, e-atığın %33’ünü oluşturuyor ve bunların sadece %12’si geri dönüştürülüyor. Telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, yönlendiriciler ve GPS cihazları gibi küçük BT ve telekomünikasyon ekipmanları kategorisi ise 4,6 milyon ton e-atık üretmiş ve sadece %22’si geri dönüştürülmüş.

Toplama ve yeniden kullanım oranı, monitörler ve ısı değişim ekipmanları gibi büyük ekipman sınıflarında en yüksek seviyededir.

Rapor göre, 2022’de e-atıklarda gömülü metallerin tahmini ağırlığı 31 milyon ton, ayrıca 17 milyon ton plastik ve 14 milyon ton cam ve mineraller gibi diğer malzemelerdi.

E-atıklarda gömülü metallerin toplam değeri 91 milyar dolar olarak tahmin edildi; bu değer içinde 19 milyar dolar bakır, 15 milyar dolar altın ve 16 milyar dolar demir bulunuyor.

Rapor, dünya çapında e-atık yıllık üretiminin şu anda yılda 2,6 milyon ton arttığını ve bu trendin bu on yılın sonuna kadar 82 milyon tona ulaşacağını belirtiyor. Emekli güneş paneli kütlesinin 2030’a kadar dört kat artması bekleniyor.

Rapor, e-atıkta önemli bir artış öngörürken, geri dönüşüm oranının 2022’de kaydedilen %22,3’ten 2030’a kadar %20’ye düşmesini tahmin ediyor.

Bu düşüş, e-atık üretimindeki şok edici artışa kıyasla geri dönüşüm çabalarının yetersiz kalmasından kaynaklanması bekleniyor. Rapor, artan tüketim, toplumun elektroniğe yönelmesi, teknolojik ilerleme, tasarım eksiklikleri, sınırlı tamir seçenekleri ve e-atık yönetimi için yetersiz altyapı gibi faktörleri vurguluyor.

Ancak, ülkeler önümüzdeki beş yılda e-atık toplama ve geri dönüşüm oranını %60’a çıkarabilirse, faydaları maliyetlerin üzerinde 38 milyar dolardan fazla olacaktır.

Bu sayı, e-atık mevzuatının ‘küresel olarak gerçek bir zorluk’ olarak kalması nedeniyle mümkün görünmüyor. Rapora göre, yavaş geri dönüşüm hızı, sadece 46 ülkenin toplama oranı hedefi ve daha azının geri dönüşüm hedefi belirlemiş olmasından kaynaklanıyor.

Ayrıca, 2023’te 81 ülke e-atık mevzuatına sahipken, bu sayı dört yıl önceki 78’den çok fazla artmadı.

Elektronik atık sadece artmakla kalmıyor, aynı zamanda son derece toksiktir. Çöplüklerdeki toksik atıkların yaklaşık %70’i aslında e-atıktır.

Bunun nedeni, çoğu elektronik ürünün cıva, kurşun, kadmiyum ve berilyum gibi toksik maddeler içermesidir. Bu maddeler çevremiz için ciddi riskler oluşturur.

Diğer atıklar gibi, e-atık da sadece çöplüklere gitmez. E-atık çöplüklere gönderildiğinde, mikroskobik izler halinde çözülür ve orada nüfuz eder, sonunda toprakta birikir ve toksik maddelerin izleri yeraltı suyunda ortaya çıkar. Daha sonra çevredeki tatlı su kaynaklarına yayılır.

Bu nedenle, uygun şekilde geri dönüştürülmezse, e-atık hem çevreye hem de sağlığımıza tehdit oluşturabilir. Çöplüklere ya da su kütlelerine atma, açıkça yakma, normal atıkla birlikte çöplükleme, manuel sökme gibi sağlıksız geri dönüşüm faaliyetleri, özellikle çocuklar ve hamile kadınlar için toksik kimyasal maddeler salmaktadır.

Kullanım ömrünü tamamlamış batarya hücrelerinin nasıl bertaraf edildiğini öğrenmek için buraya tıklayın.

E-Atığı Altına Dönüştürmek ve Sürdürülebilirliğe Ulaşmak

Şimdi, birikmiş bu kadar e-atık, gördüğümüz gibi çok miktarda altın içeriyor, araştırmacılar iki kuşu bir taşla vurma yoluna gidiyor. 

Altın (Au), onu son derece değerli kılan birçok özelliğe sahip bir değerli metaldir. Bu sarı metal son derece dövülebilir ve çok dayanıklıdır. Altın doğada nispeten saf formda bulunur ve teknoloji dahil birçok alanda kullanılır. Sarı metal, korozyona dayanıklı olması ve elektriğin en iyi iletkeni olması nedeniyle akıllı telefonlarda, bilgisayarlarda ve tıbbi ekipmanlarda kullanılır. 

Tıpta, altın nanopartiküller tanı koymayı iyileştirir ve hedefli tedaviler sunar; biyouyumlu olmaları, onları cerrahi aletler ve implantlar için mükemmel bir öğe yapar. Uzay ve takı gibi süs eşyalarında kullanılmasının yanı sıra, altın serveti korumanın son derece popüler bir yoludur. 

Yüzyıllardır, yatırımcılar kriz, ekonomik belirsizlik ve siyasi istikrarsızlık dönemlerinde bu metaline güvenli liman varlığı olarak yöneliyor. Merkez bankaları bile para birimlerini istikrara kavuşturmak için altın tutar.

Yazı itibarıyla, altının ons fiyatı $2,664 per ounce, ve Ekim 2024’ün sonlarında ulaştığı 2,790 $’lık zirvesine sadece %4,5 uzaklıktadır.

Bu arzu edilen doğal kaynak, ancak yavaş, karmaşık ve pahalı bir süreçle, zaman alıcı, enerji yoğun ve çevresel fedakarlık gerektiren bir yöntemle çıkarılıyor. Çevresel etkisini azaltmak için altın geri dönüşümü sürdürülebilir bir alternatif olarak ortaya çıktı; dünya altınının yaklaşık %25’i artık geri dönüştürülüyor.

Daha sürdürülebilir bir yaklaşıma doğru bu geçişte, çalışmanın belirttiği gibi, arızalı elektronikler “altın geri kazanımı için değerli bir rezervuarı temsil ediyor.”

Altının geniş kullanım alanları, artan talep ve tüketicilerin daha çevreci olmasıyla geri dönüştürülmüş altının popülerleşmesi, e-atıklardan değerli metaller elde etmek için yenilikçi yöntemlere duyulan ihtiyacı ortaya koyuyor.

Altın geri dönüşümü, altının kimyasal süreçlerle diğer maddelerden ayrıldığı gelişmiş teknikler kullanır. Bu, geri dönüştürülmüş altının saflığını sağlamaya yardımcı olur.

Geleneksel olarak, e-atıklardan altın geri kazanmak için sert kimyasallar kullanılır; bu atıkların bir ton cevherden elde edilebilecek altından yaklaşık 10 kat daha fazla altın içerdiği tahmin edilmektedir. Bu sert kimyasallar arasında, ciddi çevresel riskler taşıyan yüksek derecede toksik bir madde olan siyanür bulunur. 

Cornell Üniversitesi araştırmacıları ve Alman araştırmacıların iş birliğiyle yürütülen ekip, tehlikeli kimyasallar kullanmadan, kimyasal adsorpsiyon yoluyla elektronik atıklardan altın geri kazanımını sağlayan bir yöntem geliştirdi. 

Araştırmacılar, atılmış elektronik cihazların devre kartlarından altın iyonları ve parçacıklarını çıkarmak için iki hafif, kolay üretilebilen tetrazin bazlı vinil bağlı kovalent organik çerçeveler (VCOF’ler) sentezledi. Altın parçacıklarını adsorbe etmenin yanı sıra, yüksek fotokurşun yanıtları ve düşük bant boşlukları olan bu VCOF’ler, terminal alkinlerin karboksilasyonunu da kataliz eder. 

Kovalent organik çerçeveler (COF’ler), enerji depolama ve kimyasal algılama gibi çeşitli potansiyel kullanım alanlarına sahip gözenekli kristal malzemelerdir. Ekip, tetrafeniletilen (TPE) ve tetrathiafulvalen (TTF) temelleri kullanarak bir çift VCOF üretti.

Çalışmaya göre, TTF-COF’un sulu Au(III) adsorpsiyon kapasitesi 2440 mg g–1 iken, TPE-COF’un Au(III) kapasitesi 1639 mg g–1’dir. 

Dolayısıyla, ekip tarafından elde edilen sonuçlar çarpıcıydı; VCOF’lerden biri cihazlardan %99,9’a kadar altını seçici olarak yakaladı. Nikel (Ni) ve bakır (Cu) gibi diğer metaller ise geri kazanılan malzemenin sadece %5 ve %2’sini oluşturdu.

Tetrathiafulvalen (TTF)-COF’un üstün altın absorpsiyonunun nedeni, bileşiğin sülfür açısından zengin olmasıdır. Sülfür, altın birikintilerinin oluşumunda kritik bir rol oynar.

Bu nedenle, organosülfür bileşiklerinin bu kadar yüksek adsorpsiyon kapasitesine sahip olması mantıklıdır. Ancak bu sadece bir kısmı. TTF-COF, adsorpsiyon verimliliğini çok az kaybederek 16 yıkama ve yeniden kullanım sürecinden geçebiliyor.

Yöntemin seçiciliğinden bahsederken, Abbaspourrad diğer altın geri kazanım yöntemlerinin seçici olmadığını ve bu yüzden safsızlık oluşturduğunu belirtti. Ancak, elektronik cihazlarda kullanılan değerli metallerin yüksek miktarı göz önüne alındığında, “istediğiniz metali – bu durumda altını – seçici olarak yakalayabilmek çok önemlidir.”

Bununla birlikte, yeni oluşturulan yöntemin başarabilecekleri burada bitmiyor. Hedef odaklı COF’lar, e-atığı “yararlı bir yeşil organik dönüşüm için değerli bir katalizöre” dönüştürmek için kullanılabilir.

Karbon dioksitin organik maddeye dönüşümü, ortam CO2 basıncında 122 Fahrenheit (50 Celsius) derecede karboksilasyon yoluyla gerçekleştirildi.

“CO2’yi katma değerli malzemelere dönüştürerek, sadece atık bertaraf ihtiyacını azaltmakla kalmıyor, aynı zamanda çevresel ve pratik faydalar da sağlıyoruz. Bu, çevre için bir kazan-kazan durumudur.”

– Baş yazar Amin Zadehnazari, ilgili yazar Alireza Abbaspourrad’ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı ve Cornell Üniversitesi Tarım ve Yaşam Bilimleri Fakültesi, Gıda Bilimi Bölümü’nde profesördür

E-Atık Yönetiminde Yer Alan Şirketler

Şimdi, elektronik atık yönetimi ve geri dönüşümünde öne çıkan ve çevresel sürdürülebilirliğe katkıda bulunan bazı önemli isimlere bir göz atalım.

1. LKQ Corporation

Bu şirket, otomobiller ve diğer araçlar için alternatif ve özel parçalar sağlayan lider bir tedarikçidir. Aynı zamanda otomotiv parçaları ve malzemelerinin geri dönüşümünde yer alarak elektronik atık yönetimine katkıda bulunur. Şu anda LKQ, Kuzey Amerika’da yedek çarpışma parçaları dağıtımında baskın oyuncudur.

9,48 milyar dolar piyasa değerine sahip LKQ Corp. hisseleri şu anda hisse başına 36,49 $’dan işlem görüyor ve yılbaşından bu yana %0,71 düşüş gösterdi. EPS (TTM) 2,70 ve P/E (TTM) 13,52. Şirketin %3,29 temettü getirisi, güçlü pasif gelir arayan yatırımcılar için oldukça çekici kılıyor.

2024’ün üçüncü çeyreği için LKQ Corp., %0,5 artışla 3,6 milyar dolar gelir bildirdi; düzeltilmiş net gelir ise 230 milyon dolar oldu. Şirket çeyrek sonunda 661 milyon dolar serbest nakit akışıyla kapattı ve hissedarlara 79 milyon dolar nakit temettü ve 125 milyon dolar hisse geri alımı yoluyla toplam 200 milyon dolar geri döndürdü.

Bu dönemde yönetim kurulu, hisse geri alım programını 1 milyar dolar artırarak 4,5 milyar dolara çıkarmayı onayladı; bu da şirketin daha fazla değer geri verme kapasitesini artırıyor.

2. Republic Services

Bu çevre hizmetleri sağlayıcısı, tehlikesiz katı atık toplama, geri dönüşüm ve bertaraf hizmetleri sunar. Elektronik, ampul ve batarya geri dönüşüm işi için ayrı posta geri gönderim kitleri sunar ve ekipmanı bertaraf etmeden önce verileri “yedi kez” silerek sorumlu bir işlem sağlar.

64,5 milyar dolar piyasa değerine sahip Republic Services (RSG ) hisseleri şu anda 205 $’dan işlem görüyor ve yılbaşından bu yana %2,1 artış gösterdi. EPS (TTM) 6,25 ve P/E (TTM) 32,48. Şirketin temettü getirisi %1,13.

2024’ün üçüncü çeyreğinde Republic Services, %6,5 gelir artışı bildirdi; net gelir ise 565,7 milyon dolar oldu. YTD operasyon nakit akışı 2,9 milyar dolar iken, bu dönemde hissedarlara geri döndürülen nakit 834,3 milyon dolar oldu; bu tutar içinde 329,5 milyon dolar hisse geri alımına ve 504,8 milyon dolar temettü ödemesine ayrıldı.

“Üçüncü çeyrekteki güçlü performansımız, stratejik önceliklerimizi hayata geçirmemizin doğrudan bir sonucudur.”

– CEO Jon Vander Ark

3. Waste Connections

Bu katı atık hizmetleri şirketi, atık toplama, taşıma, bertaf ve geri dönüşüm hizmetleri sunar. Waste Connections (WCN ) resmi web sitesine göre, televizyon ve bilgisayar monitörleri gibi elektronik atıkları kabul eder. Odak noktası, potansiyel tehlikeli maddeleri çöplüklerden uzaklaştırarak daha temiz ve daha yeşil bir gelecek yaratmaktır.

45 milyar dolar piyasa değerine sahip Waste Connections hisseleri şu anda 174,38 $’dan işlem görüyor ve yılbaşından bu yana %1,37 artış gösterdi. EPS (TTM) 3,64 ve P/E (TTM) 47,42. Şirketin temettü getirisi %0,73.

2024’ün üçüncü çeyreğinde Waste Connections, “beklentilerin üzerinde” sonuçlar bildirerek 2,338 milyar dolar gelir elde etti; bu, yıllık %13,3 artış demektir. Şirketin net geliri 308 milyon dolar olup, yıllık %17,3 artış gösterdi; düzenli çeyrek temettüsü %10,5 artırıldı. YTD operasyon faaliyetlerinden elde edilen net nakit 1,660 milyar dolar, düzeltilmiş serbest nakit akışı ise 1,044 milyar dolar oldu.

Sonuç

Artan dijitalleşme ve buna bağlı olarak elektronik tüketiminin yükselmesi, e-atığın hızlı bir artışına yol açıyor. Yeni modellerin sık sık piyasaya sürülmesi, düşük geri dönüşüm oranları, kısa yenilik döngüleri ve elektronik ürünlerin ortalama ömrünün azalması bu felaketin başlıca nedenleridir. 

Bununla birlikte, Cornell Üniversitesi’nden gelen son araştırma, e-atığı büyük bir fırsata dönüştürerek çığır açan, kolay üretilebilen bir yöntem sunuyor. E-atığı sürdürülebilir bir kaynak haline getirerek, bu araştırma iki kat fayda sağlıyor: yüksek değerli bir varlık olan altını geri kazanmak ve sadece e-atığın değil, altın madenciliğinin de çevresel tehlikelerini azaltmak. 

Bu tür çalışmalar, tüketimciliğin ve teknolojik ilerlemenin benzeri görülmemiş bir ölçekte yükseldiği günümüzde son derece önemlidir; bize atığın bir sorun değil, sadece kullanılmayı bekleyen bir kaynak olduğu bir geleceğe giden bir yol sunuyor!

Kritik metal kıtlıklarını hafifletebilecek e-atık işleme yöntemlerini öğrenmek için buraya tıklayın.