Горные разработки в городе
В материалах рубрики использованы сообщения следующих журналов: «Economist» и «New Scientist» (Англия), «Bild der Wissenschaft», «Max Planck Forschung» и «Weiter. Forn» (Германия), «Mental Floss» и «The Week» (США), «Ciel et Espace», «CNRS International Magazine», «La Recherche» и «Sciences et Avenir» (Франция).
В городах и пригородах сейчас скапливается масса отслужившей электроники и электроприборов. Долгое время на этот ресурс не обращали внимания, а теперь появился даже термин «городские минеральные ресурсы». Выброшенные старые телевизоры, компьютеры, холодильники, стиральные машины, телефоны и всякая мелочь вроде батареек, аккумуляторов, электролампочек содержат массу ценных элементов, запасы которых в недрах близки к исчерпанию.
Так, по данным экспертов Европейского союза, при нынешнем темпе потребления всего лишь на ближайшие 5—50 лет хватит цинка, галлия, германия, мышьяка, родия, серебра, индия, олова, сурьмы, гафния и золота. Лет на 50—100 хватит никеля, меди, кадмия, таллия и урана.
Но и с некоторыми из сравнительно обильных элементов есть проблемы. Хотя в Китае находится лишь 36% известных запасов редкоземельных элементов, эта страна владеет их мировым рынком более чем на 95%. В 2009 году было добыто 124 тысячи тонн этих элементов, необходимых для высокотехнологичных производств, причём в КНР — 120 тысяч тонн. Из них 54% использованы в самом Китае, 24% экспортированы в Японию и по 10% — в Европу и США.
Дефицитные элементы надо либо чем-то заменять, либо использовать их многократно. Хотя уже ведутся исследования в первом направлении, их успех невозможно гарантировать, и второй путь надёжнее да и быстрее.
В конце 2010 года на западе Франции, близ города Ла-Рошель, начал работу единственный в Европе центр, способный выделять из отходов производства и электронного мусора все редкоземельные элементы. Их вымывают растворителями, специфичными для каждого элемента, причём растворение и осаждение приходится повторять десятки раз, пока в растворе не возникнет высокая концентрация нужного элемента.
Но дело в том, что электронные отходы в основном поступают пока на обычные свалки и заваливаются землёй. Так, в Европе собирают для извлечения нужных металлов лишь 15—20% отслуживших батареек. Бельгия надеется в 2016 году повысить у себя этот уровень до 45%.
Учёные из университета Йорка (Англия) предлагают засаживать свалки растениями, способными извлекать из почвы и накапливать в себе различные элементы. Потом урожай таких растений можно прямо направлять на переработку, извлекая всё накопленное. Так, папоротник птерис ленточный накапливает мышьяк, водосбор Бертолони — никель, а ярутка альпийская лесная — кадмий. Иссоп водный поглощает свинец и другие тяжёлые металлы. Такие растения называют супераккумуляторами, их используют для очистки почв, загрязнённых промышленными отходами. Видимо, генная инженерия позволит вывести ещё более активные супераккумуляторы. Если спуститься ниже по эволюционной лестнице, мы находим бактерии, способные извлекать различные элементы из почвы. Так, очень распространённая почвенная бактерия Desulfovibrio desulfuricans извлекает и накапливает в виде наночастиц чистый палладий.
Но всё же сейчас гораздо лучше освоены физико-химические методы выделения нужных элементов из электронного мусора. Проблема только в том, что этот мусор надо собирать отдельно. Во всяком случае, в некоторых кварталах Москвы на мусорных площадках около домов уже появились отдельные контейнеры для батареек, аккумуляторов, ламп дневного света, в том числе компактных, и прочей отслужившей техники.
Читайте в любое время
