Se dovessi accatastare tutti i rifiuti elettronici prodotti ogni anno nel mondo, peserebbe quanto tutti gli aerei commerciali mai prodotti, o 5, 000 torri Eiffel. Questo è uno "tsunami" in crescita secondo le Nazioni Unite, ed è alimentato da tutti i telefoni, tablet e altri dispositivi elettronici che vengono gettati via ogni giorno.

Dei 44,7 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici (spesso abbreviati in "rifiuti elettronici") prodotti in tutto il mondo nel 2017, Il 90% è stato inviato in discarica, incenerito, o commerciato illegalmente. L'Europa e gli Stati Uniti hanno rappresentato quasi la metà di questo:si prevede che l'UE produrrà 12 milioni di tonnellate solo nel 2020. Se non si fa nulla per combattere il problema, si prevede che il mondo produrrà più di 120 milioni di tonnellate all'anno entro il 2050.

I paesi ricchi in Europa e Nord America esportano gran parte dei loro rifiuti elettronici verso i paesi in via di sviluppo in Africa e Asia. Molto di questo finisce per accumularsi nelle discariche, dove i metalli tossici fuoriescono ed entrano nelle falde acquifere e nelle catene alimentari, minacciando la salute umana e l'ambiente.

Per quanto scoraggiante possa sembrare questo problema, stiamo lavorando a una soluzione. Utilizzando un processo chiamato bioleaching, stiamo estraendo e riciclando questi metalli dai rifiuti elettronici utilizzando batteri non tossici.

Tesoro dai rifiuti

Potrebbe sorprenderti apprendere che quei metalli tossici sono in realtà molto preziosi. È un'amara ironia che le montagne di rifiuti elettronici che raccolgono nei luoghi più poveri del mondo contengano effettivamente una fortuna. I metalli preziosi si trovano nel telefono e nel computer, e ogni anno vengono utilizzati 21 miliardi di dollari in oro e argento per produrre nuovi dispositivi elettronici. Si pensa che i rifiuti elettronici contengano il 7% dell'oro mondiale, e potrebbe essere utilizzato per fabbricare nuovi prodotti se potesse essere riciclato in modo sicuro.

Con un valore stimato di 62,5 miliardi di dollari all'anno, i vantaggi economici del riciclaggio dei rifiuti elettronici sono chiari. E aiuterebbe a colmare il deficit di nuove risorse naturali necessarie per fabbricare nuovi prodotti. Alcuni degli elementi su un circuito stampato, essenzialmente il cervello di un computer, sono materie prime la cui fornitura è a rischio.

Altri elementi trovati nell'elettronica sono considerati tra i più a rischio della tavola periodica. C'è una seria minaccia che si esauriranno entro il prossimo secolo. Con le tendenze odierne dell'uso delle risorse naturali, le fonti naturali di indio si esauriranno in circa 10 anni, platino in 15 anni e argento in 20 anni.

Ma recuperare questi materiali è più difficile di quanto si possa immaginare.

La pirometallurgia e l'idrometallurgia sono le attuali tecnologie utilizzate per l'estrazione e il riciclaggio dei metalli dei rifiuti elettronici. Coinvolgono alte temperature e sostanze chimiche tossiche, e quindi sono estremamente dannosi per l'ambiente. Richiedono molta energia e producono anche grandi volumi di gas tossico, creando più inquinamento e lasciando una grande impronta di carbonio.

Ma la bioleaching è esistita come soluzione a questi problemi fin dall'epoca dell'Impero Romano. La moderna industria mineraria fa affidamento su di essa da decenni, usando microbi, principalmente batteri, ma anche alcuni funghi, per estrarre metalli dai minerali.

I microrganismi modificano chimicamente il metallo, liberandolo dalla roccia circostante e facendolo sciogliere in una zuppa microbica, da cui il metallo può essere isolato e purificato. La bioleaching richiede pochissima energia e quindi ha una piccola impronta di carbonio. Non vengono utilizzate nemmeno sostanze chimiche tossiche, rendendolo ecologico e sicuro.

Nonostante quanto sia utile, l'applicazione della bioleaching ai rifiuti elettronici è stata per lo più una ricerca accademica. Ma il nostro gruppo di ricerca sta guidando il primo sforzo industriale. In un recente studio, abbiamo riportato come siamo riusciti a estrarre il rame dai circuiti stampati dei computer scartati utilizzando questo metodo e riciclarlo in fogli di alta qualità.

Metalli diversi hanno proprietà diverse, quindi nuovi metodi devono essere costantemente sviluppati. Estrazione di metalli mediante bioleaching, anche se privo di inquinamento, è anche più lento rispetto ai metodi tradizionali. Per fortuna però, l'ingegneria genetica ha già dimostrato che possiamo migliorare l'efficienza con cui questi microbi possono essere utilizzati nel riciclaggio verde.

Dopo il nostro successo nel riciclare metalli da computer scartati, gli scienziati stanno provando altri tipi di rifiuti elettronici, comprese le batterie elettriche. Ma sviluppare tecniche di riciclaggio migliori è solo un pezzo del puzzle. Per un'economia completamente circolare, il riciclaggio dovrebbe iniziare dai produttori e dai produttori. Progettare dispositivi che siano più facilmente riciclabili e affrontare la cultura dell'usa e getta che tratta il problema crescente con indifferenza sono entrambi ugualmente vitali per rallentare lo tsunami in arrivo.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.