Золото, серебро, палладий и медь планируют начать извлекать из электронного мусора, состоящего преимущественно из печатных плат от смартфонов, компьютеров и прочей электроники, на новом заводе по его переработке. Об этом сообщает Британский Королевский монетный двор, добавляя, что строительство начнется до конца этого месяца, а функционировать предприятие начнет в 2023 году. Ожидается, что данная инициатива позволит извлекать более 99% драгоценных металлов для повторного использования, что приведет к получению сотен килограммов золота в год.
В это же время, корейские ученые из Пусанского национального университета совместно с коллегами из Университета Сонгюнгван и Университета штата Миссисипи (США), сообщили о своей новой разработке - технологии изготовления атомарно плоских монокристаллических тонких пленок из меди, которые потенциально могут заменить собой золото в производстве полупроводников и электроники, так как обеспечивают почти постоянную устойчивость к окислению. Использование меди не только может понизить стоимость производства, но и снизить энергопотребление, а также увеличить срок службы устройств с наносхемами.
Зачем все это и для чего?
Золото уже многие века является не столько металлом, сколько устойчивой и всеми признанной валютой. Это влияет на увеличение его объемов добычи и стоимость, которая постоянно, год за годом, растет. И если раньше такое положение вещей устраивало всех, то сегодня, в эру микроэлектроники и нанотехнологий, золоту нашли более полезное применение, чем создавать из него нелепые безделушки по баснословной цене. В итоге это привело к тому, что золото, в той или иной мере, присутствует практически во всей современной электронике.
Но при этом золото не перестало быть драгоценным металлом. Напротив, из-за возросшего спроса его стоимость лишь продолжает расти, что делает его еще более ценным и недоступным к покупке. Какое-то время производители электроники пытались найти более подходящий металл или иные материалы, способные заменить золото, что в общем-то даже получалось, но в последние года достигнутый успех был нивелирован появлением новых потребностей. Дело в том, что в смартфонах с модулями 5G, в видеокартах и в системах искусственного интеллекта, наличие золота просто критически необходимо. И, как вы понимаете, именно эти сферы сейчас особенно популярны, а значит ни о каком прекращении производства в ближайшее время даже не идет речи.
Собственно этим и озадачены ученые многих стран. Им нужно решить либо вопрос стоимости используемого золота, либо вопрос его замены на альтернативный материал. И, как мы можем наблюдать, уже существует два пути выхода из сложившейся ситуации.
Переработать золото или использовать медь?
В случае, если решение британцев покажется миру наиболее подходящим, то мы, на мой взгляд, получим следующее:
- В мире будет существовать как минимум один завод по извлечению металлов, а значит уже существующие 53 000 000 тонн электронного мусора можно будет переработать для повторного использования. И даже если получится переработать его весь, то работа не остановится, так как это можно будет повторять неограниченное количество раз.
- Заметно сократится количество не самых безопасных для экологии отходов.
- Стоимость устройств содержащих в своем составе золото, пусть и извлеченное из отходов, не изменится.
- Цена на производство с использованием извлеченного золота возрастет, так как в нее будут включены логистические расходы на доставку мусора к точке переработки и вторсырья производителю электроники.
Если же страны заинтересуются совместным изобретением корейских и американских ученых, то стоит ожидать следующего:
- Появление и развитие новой отрасли по производству специально подготовленной меди.
- Золото станут гораздо реже использовать при производстве электроники, что должно положительно отразиться на ее стоимости.
- Устройства станут более надежными, если верить инженерам.
- Изменится цена на медь. Либо вырастет из-за повышенного спроса, либо упадет из-за переизбытка на рынке, вызванного этим спросом. Но в любом случае использование меди будет выгоднее, так как на данный момент стоимость одной тонны составляет около $10 000, а тонна золота обходится дороже $62 000 000.
Что же выбрать? Мне кажется, что это лишнее и выбирать не стоит. Дело в том, ни один из двух вариантов не решит проблему полностью, а использование обоих сможет наладить более гибкую систему выхода из ситуации.
Если британцы уже сейчас готовы начать извлечение металлов из электроники, то очевидно, что они начнут этот процесс раньше, чем корейцы отладят все этапы производства своего нового изобретения. А значит к моменту, когда "новая" медь появится на рынке, будет переработано уже достаточное количество отходов и извлечен приличный объем металла. Но стоит ли его вновь применять в микроэлектронике?
Я считаю, что нет. Все извлекаемое золото можно перенаправить в другие сферы, где оно также необходимо, но не столь быстро переходит в категорию отходов. Например, производство ПВХ. Сейчас для этого используются катализаторы из ртути, значительная часть которой испаряется и периодически попадает в атмосферу. Но решение этой проблемы уже существует. Компания Johnson Matthey разработала катализатор на основе золота, который более эффективен, а также приспособлен для повторного использования. Причина, по которой еще не все перешли на новый тип катализатора, заключается в недостаточном объеме драгоценного металла, так как ежегодное производство ПВХ составляет 40 000 000 тонн. Как вы понимаете, прогнозируемые сотни тысяч килограмм извлеченного золота в год данной отрасли не помешали бы.
Что же касается микроэлектроники, то до появления более подходящих вариантов, ее производство в ближайшем будущем, стоит осуществлять лишь с использованием "корейской" меди или ее аналогов. Это сделает конечный продукт менее дорогостоящими и более надежным, что скажется на продолжительности службы и уменьшении количества электронного мусора. В конечном же итоге, медь также можно будет извлечь для повторного использования.
Утопическое решение проблемы
Еще одним способом решения проблемы связанной с нехваткой золота в производстве может стать его переосмысление. Дело в том, что не смотря на общепринятую высокую цену данного металла, она, как мне кажется, завышена. В большей степени на это повлияло отношение человечества к золоту, а именно тот факт, что его используют в качестве валюты. Это решение сделало золото практически самым желанным металлом среди всех слоев населения, а самые обеспеченные позволяли себе делать из него не только монеты, но и украшения, одежду, посуду, предметы интерьера и прочее, что дополнительно повышало спрос и стоимость металла.
Меньшее распространение и сложность добычи золота по сравнению с железом и медью неоспоримы. Однако, стоимость золота в первую очередь зависит от состояния глобальной экономики, что позволяет, при формировании цены, практически полностью игнорировать прогресс в золотодобывающей отрасли, постоянно растущие объемы и снижающиеся риски. Какая бы в мире не была ситуация, какие бы открытия не совершали ученые и изобретатели, стоимость золота всегда только растет, что не характерно для других, не входящих в перечень драгоценных, металлов.
А что же делает драгоценные металлы таковыми? Это забавно, но основной причиной для этого является их внешний вид - они красиво выглядят и блестят. Уже гораздо позже выяснилась не подверженность драгоценных металлов окислению при контакте с кислородом, а также сохранение их изначальных свойств, что сделало их еще более ценными. Золото, Серебро, Платина, Палладий, Иридий, Рутений, Родий и Осмий - единственные металлы, которые считаются драгоценными, что на старте сделало их стоимость выше объективно допустимой.
Другими словами, если бы однажды золото не стали использовать в качестве общепринятой валюты, попутно признав его драгоценным металлом, то его нынешняя стоимость была бы ощутимо ниже существующей, а значит проблем с его использование при производстве было бы гораздо меньше.
Но станет ли человечество пересматривать свои взгляды, вносить глобальные изменения во всемирную экономику, отказываться от имеющегося богатства, чтобы стало проще производить электронику? Конечно же нет.
А как вы относитесь к золоту, его стоимости, роли в современной экономике и применению в потребительской электронике?
Понравилось? Сайт всегда можно поддержать, чтобы полезного материала стало еще больше!
