Текст уведомления здесь
Именно так ученые размололи в блендере iPhone 4SUniversity of Plymouth / Youtube

iPhone засунули в блендер и растворили в кислоте ради экологии

И все для того, чтобы оценить глобальную потребность в природных ресурсах

Ученые размололи смартфон iPhone 4S в блендере, получившиеся обломки раскрошили в порошок и растворили в кислоте. Нет, не для развлекательного ролика на Youtube, а с сугубо научной целью — так они оценили то, сколько ресурсов человечеству нужно на производство гаджетов.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Университета Плимута в Великобритании размололи iPhone 4S в мощном блендере и затем проанализировали химический состав полученных обломков. Для этого протертый порошок сначала запекли в печи, потом растворили в кислоте и затем пропустили через масс-спектрометр — прибор, определяющий соотношение массы и заряда частиц.

Видео, которое ученые сняли о своем опытеUniversity of Plymouth / Youtube

Поскольку масса атомов у разных элементов разная и при этом электрический заряд, который они могут получить, тоже часто отличается, ученые смогли обнаружить в растворе сразу множества элементов — от тривиального железа и кремния до довольно редких празеодима и диспрозия.

Далее авторы, геохимики по специальности, провели оценочные расчеты, которые и были целью всего исследования. Они умножили найденное количество элементов на число производимых в год смартфонов и вычислили, сколько тех или иных ресурсов уходит на обеспечение людей гаджетами. Конечно, iPhone 4S, который выпускали в начале 2010-х, не может быть полным аналогом аппаратов, продаваемых в наши дни, да и сами смартфоны тоже могут отличаться друг от друга довольно заметно. Но провести точные расчеты намного сложнее, ведь производители обычно не раскрывают все свои технологические цепочки.

Каждый год, как посчитали авторы, на Земле производится почти полтора миллиарда смартфонов. Это требует 52 тонн золота — по 30 миллиграммов на аппарат. Драгоценный металл используется в покрытии контактов, и его вклад в цену одного телефона ничтожен (30 мг по курсу Центробанка РФ стоили в момент написания материала меньше 82 рублей), однако за год золота на производства смартфонов во всем мире тратится больше, чем есть в золотом запасе Финляндии или Беларуси. Обычного железа на телефоны уходят десятки тысяч тонн. Это в несколько раз больше, чем нужно было для строительства крупнейшего Бугринского моста через Обь в Новосибирске.

Читайте также: Подключите зарядное устройство. Индустрия литий-ионных аккумуляторов почти достигла предела своих возможностей. Почему? И что дальше?

Часть выделенных элементов добывается сравнительно легко. Железа и алюминия полно на всех материках, да и процент использования вторсырья тут достаточно велик: в Бразилии, например, на переработку отправляется 98% всего алюминия, а доля отправляемой на переплавку стали в целом по миру оценивается в 86%. Нет больших проблем с добычей углерода, кальция и кремния, хотя монокристаллический кремний и существенно дороже по сравнению с песком (SiO2). А вот кобальт уже представляет собой проблему, причем не только с точки зрения горнодобывающей промышленности.

Значительная его часть — более половины от всего мирового производства — добывается в Демократической Республике Конго. Доля этого металла в цене телефона тоже ничтожна (примерно 40 российских копеек), экспорт кобальта из ДРК в денежном выражении тоже весьма невелик по меркам любой развитой экономики, однако в ситуации гуманитарного кризиса кобальтовые рудники становятся предметом локальных военных конфликтов и криминальных столкновений. Использование кобальта, полученного с нарушениями всех требований техники безопасности, при копеечной оплате труда и с разрушением местных экосистем — проблема не только технического, но и этического свойства.

Цена вопроса: годовой доход штата Калифорния от налога на сигареты — 2 миллиарда долларов — превышает суммарный экспорт кобальта из Демократической Республики Конго в денежном выражении (1,9 млрд).

Другой проблемный ресурс — индий, который нужен для изготовления прозрачных электродов в дисплее и производства микросхем, кремний которых нужно модифицировать рядом добавок. Индий добывают преимущественно в Китае и ряде развитых стран, например, как побочный продукт при переработке медной и цинковой руды. В целом с ним связано не больше этических проблем, чем с другими металлами, но лишь считанные проценты индия уходят на переработку. Ряд оценок показывает, что индия при текущем раскладе хватит лет на двадцать, а потом его запасы подойдут к концу.

Разумеется, индий останется в рассеянном виде: он, как и любой иной металлический природный ресурс (за исключением подверженных радиоактивному распаду урана и тория), не исчезает с Земли навечно. Но одно дело — металлы, рассеянные в массе горных пород или морской воде, а совсем иное — руда, из которой можно извлечь нужный элемент с приемлемыми затратами. Теоретически Мировой океан содержит до десяти миллионов тонн золота, в несколько тысяч раз больше всего российского золотого запаса (около 2000 тонн), однако все попытки извлекать драгоценный металл из воды закончились неудачей. Дело в том, что такое золото оказывалось слишком дорогим. Аналогично провалились проекты по извлечению урана из гранита: он там есть, но получать ядерное топливо из щебенки слишком дорого.

Работа британских исследователей по размалыванию смартфона в блендере позволяет лучше оценить то, каков вклад мобильных гаджетов в те технические, экологические и этические проблемы, которые возникают при добыче природных ресурсов. Часть этих проблем может быть решена в обозримое время за счет новых технологий (скажем, если заменить индиевые электроды столь же прозрачным и проводящим ток графеном), а для другой части нужны будут более сложные решения на стыке науки, техники и политики.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы