Jungtinėse Valstijose elektronikos atliekos (e‑atliekos) netrukus gali tapti ne tik vis didėjančia aplinkosaugos problema, bet ir svarbia ekonomine bei strategine galimybe.
Hjustono universiteto mokslininkai sukūrė naują tiekimo grandinės modelį, kuris gali padaryti elektronikos perdirbimą į kritinius mineralus finansiškai patrauklų. Taip išmetami įrenginiai galėtų virsti stabiliu vietiniu tokių medžiagų kaip auksas, litis ar kobaltas šaltiniu.
E‑atliekos yra sparčiausiai auganti kietųjų atliekų rūšis pasaulyje. Jos apima viską – nuo senų telefonų ir planšečių iki baterijų ir spausdintinių plokščių.
Palikti stalčiuose ar išmesti į sąvartynus šie įrenginiai kelia grėsmę – iš jų gali išsiskirti nuodingos medžiagos, be to, senstančios baterijos didina gaisrų riziką. Dar svarbiau, kad taip prarandamas milžiniškas kiekis vertingų žaliavų, kurias Jungtinės Valstijos šiandien daugiausia importuoja.
Šis praradimas yra ir strateginis. Tokios medžiagos kaip litis ir kobaltas yra būtinos elektromobilių baterijoms, pažangiai elektronikai, karinėms sistemoms ir atsinaujinančios energetikos technologijoms. Jų tiekimo užtikrinimas tampa vienu svarbiausių nacionalinių prioritetų, pasaulinei paklausai augant, o geopolitinei įtampai ribojant prieigą prie užsienio išteklių.
Tačiau ilgą laiką pagrindine kliūtimi išliko tai, kaip paversti perdirbimą pelningu verslu. E‑atliekų perdirbimo grandinę sudaro suskaidyta gamintojų, nepriklausomų surinkėjų, perdirbėjų ir žaliavų atgavimu užsiimančių įmonių sistema. Kiekviena grandies dalis veikia pagal skirtingus finansinius interesus ir sąnaudų struktūras.
Iki šiol trūko būdo, kaip šiuos dalyvius sujungti į vientisą, darniai veikiančią sistemą.
Bendradarbiavimu grįstas išlaidų pasidalijimo modelis
Hjustono universiteto Cullen inžinerijos koledžo docentas profesorius Jian Shi teigia, kad daugelis amerikiečių namuose jau turi nenaudojamų įrenginių, kuriuose slypi vertingos medžiagos.
„Daug žmonių stalčiuose laiko senus „iPad“ ar „iPhone“, ir tai yra švaistymas kritinio ištekliaus“, – sako jis.
„Miestų kasyba leidžia išgauti tokias pat aukštos vertės medžiagas, kokios randamos tradicinėse kasyklose, tačiau be didžiulio poveikio aplinkai. Dar svarbiau – tai padeda užtikrinti mūsų šalies vidaus tiekimo grandinę rytdienos technologijoms.“
Siekdama pakeisti perdirbimo ekonomiką, Hjustono universiteto komanda nuodugniai išanalizavo visų e‑atliekų ekosistemos dalyvių sąveiką ir sukūrė bendradarbiavimo pagrindu veikiantį išlaidų pasidalijimo modelį.
Pagal šią schemą gamintojai, atliekų surinkėjai ir žaliavų atgavimo bendrovės iš konkurentų virstų partneriais: jie dalytųsi sąnaudomis ir pelnu labiau subalansuotai, taip paversdami perdirbimą finansiškai tvariu sprendimu ilgam laikotarpiui.
„Problema ta, kad perdirbimo sistemos yra sudėtingos ir brangios“, – aiškina Shi. – „Skirtingos įmonės atsakingos už pardavimą, surinkimą, perdirbimą ir medžiagų atgavimą, todėl koordinavimas tampa komplikuotas ir riboja didelio masto perdirbimo pastangas.“
Pelno ir atsakomybės derinimas
Pramonės inžinerijos docentė profesorius Kailai Wang pabrėžia, kad pagrindinis modelio sprendžiamas iššūkis yra ne vien technologinis.
„Siauroji vieta yra ne tik technologijos, bet ir koordinavimas“, – sako ji. – „Pagrindinis klausimas, į kurį atsakome, – kaip padaryti, kad atsakingas perdirbimas būtų paprastesnis ir finansiškai patrauklus visiems grandinės dalyviams.“
Magistrantūros tyrėja Chuyue Wang pažymi, kad integruota sistema galėtų padėti išlaikyti kritines žaliavas šalies viduje.
„Galime pagerinti visos perdirbimo ekosistemos veikimą ir padaryti pelno paskirstymą teisingesnį“, – teigia ji. – „Taip užtikrinama, kad medžiagos, reikalingos elektromobiliams ir pažangiai elektronikai, liktų čia, Jungtinėse Valstijose.“
Pasak Shi, perdirbimo dideliu mastu plėtra suteiktų ir strateginį pranašumą. „Kai perdirbimas sėkmingai veikia dideliu mastu, mes ne tik šaliname atliekas – mes kuriame pamatą, kuris vienu metu stiprina ir nacionalinį saugumą, ir ekonomiką.“
Sukurtas modelis sprendžia ekonominio koordinavimo iššūkius ir siūlo realų kelią į tvarų, pelningą e‑atliekų perdirbimą, tuo pačiu stiprinant vietinį mineralinių žaliavų tiekimą. Tyrimo išvados papildo platesnes pastangas užsitikrinti kritinių medžiagų prieinamumą neplečiant tradicinių kasyklų.
