Dr. John Bediako heeft zijn hele leven de wereld rondgereisd. Geboren en getogen in Ghana, promoveerde hij in Zuid-Korea en werkt nu in Finland aan een grote uitdaging waar Europa voor staat: het hergebruiken van elektronisch afval, oftewel e-waste.
“Het is een actueel onderwerp”, zegt Bediako, onderzoeker aan de Faculteit Ingenieurswetenschappen van de Lappeenranta Lahti University of Technology. “We kunnen het milieu opruimen en tegelijkertijd onze economie voeden. Dat verbaast mij.”
Extractie uitdaging
De Europese hightech-economie is afhankelijk van grondstoffen als kobalt, platina, palladium en goud, die in alles voorkomen, van mobiele telefoons tot zonnepanelen.
Deze materialen worden echter vaak gewonnen op plaatsen ver van Europa en op manieren die schadelijk zijn voor het milieu.
China levert bijvoorbeeld 97% magnesium in de EUDie worden gebruikt in metalen producten die sterk maar toch licht moeten zijn zoals fietsen, ladders en laptops. China is ook een bron van zeldzame aardmetalen die worden gebruikt in magneten – een essentieel onderdeel van elektrische auto’s en windturbines.
Eén oplossing voor Europa is het recyclen van belangrijke grondstoffen, zolang ze uit afgedankte producten kunnen worden gehaald. Maar dat is makkelijker gezegd dan gedaan.
Sommige stoffen zijn in zulke kleine hoeveelheden aanwezig dat ze moeilijk te verwijderen zijn. Of vaak maken behandelingsprocessen geen volledige verwijdering mogelijk.
Wetenschappers als Bediako vinden nieuwe manieren om afvalhopen in echte goudmijnen te veranderen.
Geopolitiek doel
Succes op dit front zou niet alleen milieuvoordelen opleveren, maar ook de geopolitieke positie van de EU versterken door haar minder afhankelijk te maken van geïmporteerde grondstoffen die ook uit Rusland, de Democratische Republiek Congo en andere landen komen.
“De beste manier om te voorkomen dat de vooruitgang van Europa afhankelijk wordt van het buitenland, is door te recyclen.” arts Elisabeth Andres Garcia, Pauw
“Europa heeft een tekort aan edelmetalen”, zegt dr. Elisabet Andres Garcia, projectmanager bij TECNALIA, een particulier centrum voor toegepast onderzoek en technologische ontwikkeling in San Sebastian, Spanje. “De beste manier om te voorkomen dat de vooruitgang van Europa afhankelijk wordt van het buitenland, is door te recyclen.”
De Russische invasie van Oekraïne in 2022 leidde tot een aanzienlijke stijging van de prijzen van palladium, een zacht zilverwit metaal dat voornamelijk in Rusland wordt gewonnen en wordt gebruikt bij de productie van auto’s, elektronische componenten en zelfs tandvullingen.
Om ervoor te zorgen dat zij toegang kan behouden tot deze materialen, concentreert de Europese Unie zich op haar eigen productie en onderzoek.
In maart 2023 heeft de Europese Commissie stappen ondernomen om de binnenlandse productie van basisgoederen in de EU te stimuleren door middel van een wetsontwerp. Telefoongesprek Kritisch grondstoffenrechtDe voorgestelde wetgeving zou voor deze materialen in Europa doelstellingen stellen van minimaal 10% voor terugwinning, 40% voor verwerking en 15% voor recycling.
Gouden retrievers
Tegelijkertijd vertrouwt de Europese Unie op eerder onderzoek op het gebied van de extractie van elektronisch afval. Eén nieuw project heeft EU-financiering ontvangen om de terugwinning van edele metalen, waaronder goud, platina en zilver, te stimuleren.
Andres Garcia coördineert het genoemde project pauw Het duurt vier jaar tot eind april 2025.
Er zijn 19 deelnemers uit negen landen: Oostenrijk, België, Frankrijk, Griekenland, Italië, Nederland, Spanje, Turkije en het Verenigd Koninkrijk. Deelnemers variëren van de onderzoekstak van het Italiaanse autobedrijf Fiat tot een Nederlandse fabrikant van 3D-printers voor keramiek en metalen genaamd Admatec Europe.
“We breiden de afvalstromen die we kunnen verwerken uit”, zegt Andres Garcia. “We recyclen nu bijvoorbeeld enkele printplaten waaruit we edelmetalen zoals goud kunnen halen.”
Een printplaat van een kapot televisietoestel zou bijvoorbeeld kunnen worden vermalen en de chemische processen kunnen ondergaan die PEACOC als pionier gebruikte.
Deze behandeling resulteert uiteindelijk in de winning van edelmetalen uit het afval, iets wat tot nu toe slechts op beperkte schaal gebeurde. Deze processen zijn ontwikkeld in een eerder door de EU gefinancierd project genaamd PLATIRUS en worden nu ontworpen voor grotere processen.
DIY-afval verpletteren
Bediako richt zich op kleinere, maar niet minder belangrijke volumes als hoofd van een ander door de EU gefinancierd onderzoeksproject. het heet Ionische barrière Het duurt twee jaar tot januari 2024.
Hiermee probeert Pediaco nieuwe chemische processen te ontwikkelen om belangrijke materialen uit elektronisch afval te halen wanneer er nog maar een kleine hoeveelheid aanwezig is.
“Het minste wat we kunnen doen is al dit afval niet verloren laten gaan.” Dr. John Bediako, Ionenbarrière
“Soms is de concentratie van doelmetalen zo laag dat de huidige methoden ze niet kunnen vangen”, zegt hij. “Met de technologie die ik aan het ontwikkelen ben, zullen we sommige stoffen selectief kunnen terugwinnen, zelfs als ze in zeer lage concentraties en in complexe mengsels voorkomen.”
Bediako verfijnt zijn proces in het laboratorium.
Het vermaalt elektronisch afval met de hand, scheidt het plastic van het metaal en doorloopt het vervolgens verschillende stappen: het metaal onderdompelen in een oplossing, het resulterende mengsel filteren en de items behandelen met absorberende middelen.
Aan het einde van het proces blijft er alleen goud, palladium en platina over.
Bediako vergeleek de hoeveelheden goud die in afgedankte telefoons en in de grond werden gevonden om de waarde van zijn onderzoek te onderstrepen.
“Er zit ongeveer 350 gram goud per ton elektronisch afval van telefoons”, zegt hij. “Als je erts uit de grond haalt, vind je slechts tussen de vijf en dertig gram goud per ton. Het is logisch om onze recyclingmogelijkheden te verbeteren.”
Ogen gericht op Athene
De belangrijkste vraag is of deze processen op economische en ecologische wijze kunnen worden uitgevoerd.
Met andere woorden: onderzoekers moeten hun processen efficiënt genoeg maken om te kunnen concurreren met de mijnbouw zonder het milieu te schaden.
Onder PEACOC zijn grootschalige tests gepland voor 2025 in Athene, Griekenland, bij de faciliteiten van een bedrijf genaamd Monolithos dat autokatalysatoren sorteert en verwerkt. Het doel is om te kijken of de methoden op commerciële schaal kunnen worden toegepast.
“We onderzoeken verschillende manieren om de metalen die we uit recycling halen te gebruiken”, zegt Andres Garcia. “Ze kunnen worden gebruikt bij 3D-printen en bij het bouwen van nieuwe autokatalysatoren, maar we kijken ook naar de productie van sieraden.”
Eén ding is duidelijk: Europa kan niet langer toestaan dat waardevolle hulpbronnen ongebruikt blijven liggen in de talloze stapels afvalgoederen die door moderne economieën worden gegenereerd.
“Onze hightech- en energieconversie-industrieën hebben belangrijke nieuwe grondstoffen nodig”, zegt Bediako. “Het minste wat we kunnen doen is al dit afval niet verloren laten gaan.”
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
