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Um alle Solarmodule, Windturbinen, Batterien für Elektrofahrzeuge und andere Technologien zu bauen, die für den Kampf gegen den Klimawandel erforderlich sind, benötigen wir viele mehr Metalle. Der Abbau dieser Metalle aus der Erde verursacht Schäden und Verschmutzungen die Ökosysteme und Gemeinschaften bedrohen. Aber es gibt eine andere potenzielle Quelle für Kupfer, Nickel, Aluminium und Seltenerdmineralien, die zur Stabilisierung des Klimas erforderlich sind: der Berg von Elektroschrott Die Menschheit wirft jedes Jahr weg.
Wie viel genau von den grünen Energiemetallen steckt in den Laptops, Druckern und intelligenten Kühlschränken, die weltweit weggeworfen werden? Bis vor kurzem wusste das niemand so genau. Besonders schwer war es an Daten zu weniger bekannten Metallen wie Neodym und Palladium, die eine kleine aber entscheidende Rolle in etablierten und neuen grünen Energietechnologien spielen.
Nun haben die Vereinten Nationen mit der neuesten Ausgabe ihres periodischen Berichts über Elektroschrott weltweit einen ersten Schritt unternommen, um diese Datenlücken zu schließen. Der neue Bericht, der letzten Monat veröffentlicht wurde, Globaler Elektroschrott-Monitor zeigt das erschütternde Ausmaß der Elektroschrottkrise, die 2022 einen neuen Rekord erreichte, als weltweit 62 Millionen Tonnen Elektronik weggeworfen wurden. Und zum ersten Mal enthält der Bericht eine detaillierte Aufschlüsselung der in unserem Elektroschrott vorhandenen Metalle und wie oft sie recycelt werden.
„Weltweit wird nur sehr wenig über die Rückgewinnung von Metallen [aus Elektroschrott] berichtet“, sagte der leitende Autor des Berichts, Kees Baldé, gegenüber Grist. „Wir hatten das Gefühl, dass es unsere Pflicht ist, mehr Fakten auf den Tisch zu bringen.“
Eine dieser Tatsachen ist , dass erschreckende Mengen von Energieübergangsmetallen auf der Mülltonne landen.
Zwei der am besten recycelbaren Metalle, die in Elektroschrott in großen Mengen vorkommen, sind: Aluminium und Kupfer. Beide sollen eine wesentliche Rolle bei der Energiewende spielen: Kupferverkabelung ist in einer Reihe von kohlenstoffarmen und kohlenstofffreien Technologien vorherrschend, von Windturbinen bis zu Stromübertragungsleitungen für erneuerbare Energie. Aluminium wird auch verwendet in einige Stromleitungen, und als leichtes strukturelles Stützmetall in Elektrofahrzeugen, Solarmodulen und mehr. Doch wurden nur 60 Prozent der geschätzten 4 Millionen Tonnen Aluminium und 2 Millionen Tonnen Kupfer im Elektroschrott im Jahr 2022 recycelt. Weitere Millionen Tonnen landeten auf Mülldeponien auf der ganzen Welt.
Die Welt hätte diese weggeworfenen Metalle nutzen können. Im Jahr 2022 betrug der Kupferbedarf des Klimatechnologiesektors laut Angaben des Internationale Energie Agentur, oder IEA. In einem Szenario, in dem die Welt die Emissionen aggressiv reduziert, um die globale Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, könnte sich die Nachfrage nach Kupfer für kohlenstoffarme Technologien bis 2030 fast verdreifachen.
Unterdessen wird erwartet, dass die Nachfrage nach Aluminium steigt. bis zu 80 Prozent bis 2050 aufgrund des Drucks der Energiewende. Durch die Produktion von Neualuminium entsteht über 10-mal mehr Kohlenstoffemissionen als das durchschnittliche Aluminiumrecycling, ist eine vermehrte Recyclingmenge eine Schlüsselstrategie zur Eindämmung des CO2-Fußabdrucks von Aluminium bei steigender Nachfrage nach dem Metall.
Bei anderen Energieübergangsmetallen sind die Recyclingquoten weit niedriger. Nehmen Sie zum Seltenerdelement Neodym zum Beispiel das in Permanentmagneten verwendet wird, die in allen Produkten zu finden sind, von iPhone-Lautsprechern über Motoren für Elektrofahrzeuge bis zu Offshore- Kraftwerken. Windturbinengeneratoren. Baldé und seine Kollegen schätzten weltweit , dass im Jahr 2022 7.248 Tonnen Neodym in Elektroschrott eingeschlossen waren – etwa drei Viertel der 9.768 Tonnen Neodym, die der Wind- und Elektrofahrzeugsektor laut IEA in diesem Jahr benötigte. Doch werden weniger als 1 Prozent aller Seltenerds im Elektroschrott recycelt, weil die Unreife der zugrundeliegenden Recyclingtechnologien, sowie die Kosten und logistische Herausforderungen des Sammelns von Komponenten aus der Technologie, die reich an seltenen Erden sind.
„Es ist sehr aufwändig, Seltenerdmagnete für das Recycling zu sammeln und auszusortieren“, sagte Baldé. Trotz der guten Entwicklung der Elektrofahrzeug- und Windenergiebranche schnell wachsender Bedarf an Seltenen Erden„Es gibt keinen Druck vom Markt oder vom Gesetzgeber, sie zurückzufordern.“
Die im Elektroschrott enthaltenen Metalle sind nicht unbedingt für jede klimatechnische Anwendung nützlich, selbst wenn sie recycelt werden. Nehmen wir beispielsweise Nickel. Die Lithium-Ionen-Batterien in Elektrofahrzeugen verbrauchen riesige Mengen davon – über 300.000 Tonnen im Jahr 2022. Laut IEA könnte sich die für Elektrofahrzeuge benötigte Nickelmenge bis 2050 verzehnfachen. waehrend der weltweite Elektroschrott im Jahr 2022 mehr als eine halbe Million Tonnen Nickel enthielt, befand sich der Grossteil davon in Legierungen wie Edelstahl. Statt dieses Nickel auszusondern, wird es „in andere Stahlprodukte recycelt“, sagt Kwasi Ampofo, der führende Metall- und Bergbauanalyst des Energieberatungsunternehmens BloombergNEF. Ein Teil des recycelten Stahls könnte in Windturbinen landen und andere emissionsfreie Technologien. Aber es wird nicht direkt dazu beitragen, den viel größeren Nickelbedarf des Marktes für Elektrofahrzeugbatterien zu decken.
In anderen Fällen könnte Elektroschrott eine bedeutende Quelle eines speziellen Energieübergangsmetalls darstellen. Obwohl bestimmte Platingruppenmetalle – die auf Leiterplatten und in medizinischen Geräten zu finden sind – aufgrund ihres Werts bereits in hohen Quoten recycelt werden. Einige dieser Metalle, wie Palladium, werden bei der Herstellung von Katalysatoren für Fahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzellen verwendet, sagt Jeremy Mehta, Technologiemanager im Büro für Advanced Materials and Manufacturing Technologies des Energieministeriums. „Das Recycling von Palladium aus Elektroschrott könnte dazu beitragen, die wachsende Nachfrage nach diesen Metallen in Brennstoffzellentechnologien und der Produktion von sauberem Wasserstoff zu decken und so den Übergang zu sauberer Energie zu unterstützen“, sagt Mehta..
Damit die Energiewende die im Elektroschrott enthaltenen Metalle voll ausnutzen kann, sind bessere Recyclingrichtlinien erforderlich. Dazu könnten Richtlinien gehören, die Hersteller verpflichten, ihre Produkte so zu gestalten, dass sie zerlegt und recycelt werden können. Josh Blaisdell, der das in Minnesota ansässige Metallrecyclingunternehmen leitet, Enviro-Chem Inc., sagt, wenn ein Metall wie Kupfer nicht recycelt wird, liegt das normalerweise daran, dass es in einem Smartphone oder anderen kleinen Verbrauchergerät versteckt ist, das sich nicht einfach auseinander bauen lässt.
Baldé ist der Ansicht, dass neben den Recycling-Design-Standards auch Anforderungen an die Metallrückgewinnung erforderlich sind, um die Recyclingunternehmen dazu zu bewegen, einige der in Elektroschrott in kleinen Mengen vorhandenen unedlen Metalle wie Neodym zurückzugewinnen. Zu diesem Zweck hat der Europäische Rat im März genehmigt eine neue Verordnung, die setzt ein Ziel Bis 2030 werden 25 Prozent der in der Europäischen Union verbrauchten „kritischen Rohstoffe“, darunter Seltenerdmineralien, aus recycelten Quellen stammen. Auch dabei handelt es sich um kein rechtlich bindendes Ziel, aber dadurch könnte es „den gesetzgeberischen Anstoß für die Einführung von Anforderungen an die Rückgewinnung von Metallen geben“, sagt Baldé.
Die Gewinnung mehr der im Elektroschrott enthaltenen Metalle wird eine Herausforderung sein, aber es gibt viele Gründe dafür, sagt Mehta gegenüber Grist. Deshalb hat das Energieministerium letzten Monat ein Programm in den Start gebracht. E-Waste-Recycling-Preis Dabei werden Wettbewerber mit bis 4 Millionen US-Dollar ausgezeichnet, deren Ideen „die Produktion und die Verwendung kritischer aus Elektronikschrott gewonnener Materialien erheblich steigern könnten.“
„[W]ir müssen unsere inländische Versorgung mit kritischen Materialien erhöhen, um den Klimawandel zu bekämpfen, auf neue Herausforderungen und Chancen zu reagieren und unsere Energieunabhängigkeit zu stärken“, sagte Mehta vom Energieministerium. „Das Recycling von Elektroschrott im Inland ist eine bedeutende Möglichkeit, unsere Abhängigkeit von schwer zu beschaffenden Neumaterialien auf eine Weise zu verringern, die weniger energieintensiv, kostengünstiger und sicherer ist.“
Dieser Artikel erschien ursprünglich in Mahlgut bei https://grist.org/energy/staggering-quantities-of-energy-transition-metals-are-winding-up-in-the-garbage-bin/. Grist ist eine gemeinnützige, unabhängige Medienorganisation, die sich der Erzählung von Klimalösungen und einer gerechten Zukunft verschreibt. Weitere Informationen unter Grist.org
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