برخلاف اکثر فلزات، از فلز مس می‌توان به طور نامحدود بدون اینکه عملکرد مثبت آن کاهش یابد یا کیفیت آن افت پیدا کند، استفاده کرد.
به گزارش پایگاه خبری فلرات‌نیوز و به نقل از پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات‌آنلاین» موسسه «Fraunhofer Institute» طی گزارشی اعلام کرد بیش از نیم میلیارد تن مس از سال ۱۹۰۰ میلادی تاکنون تولید شده و هنوز دو سوم از حجم اعلام شده از این فلز پس از بازیافت آن در فرایند تولید محصولات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فرناندو نونو، عضو انجمن بین‌المللی مس در همین رابطه بیان کرد: فلز مس به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی که دارد، در توسعه اقتصاد چرخشی نقشی پررنگ خواهد داشت. خواص استثنایی مس، این فلز را به یک ماده اولیه بسیار مهم تبدیل کرده که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. ویژگی هدایت الکتریکی و حرارتی بالا آن، فلز سرخ را به گزینه‌ای بسیار عالی به منظور استفاده در توسعه بخش سیم‌کشی برق و صنایع الکتریکی بدل کرده که به کمک آن امکان انتقال انرژی میسر می‌شود.
در حال حاضر صنعت تولید برق با طیف وسیعی از تغییرات و چالش‌ها از جمله گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر، کمبود دسترسی به مواد اولیه و افزایش فشارها برای کاهش اثرات منفی زیست‌محیطی آن، به ویژه کاهش انتشار کربن تولیدی مواجه است. افزایش حجم زباله‌های الکترونیکی، از دیگر مشکلاتی است که صنعت برق با آن دست و پنجه نرم می‌کند.
براساس گزارش سازمان بین‌المللی کار، زباله‌های الکترونیکی سریع‌ترین رشد را در میان سایر پسماندها در مقیاس جهانی تجربه کرده‌اند. متاسفانه اکثر کشورهای در حال توسعه، فاقد زیرساخت‌های مورد نیاز برای فرآوری زباله‌های الکترونیکی که به محیط زیست نیز آسیبی نرساند، هستند و در حال حاضر تنها بخش کوچکی از این زباله‌ها در کشورهای مذکور برای استفاده دوباره بازیافت می‌شوند.
براساس گزارش انجمن «Global E-waste Monitor» وابسته به سازمان ملل که متن آن در سال ۲۰۲۲ منتشر شد، حدود ۶۲ میلیون تن زباله الکترونیکی در این سال تولید شد که ۸۲ درصد نسبت به رقم اعلام شده در سال ۲۰۱۰ افزایش داشت. براساس گزارش انجمن مذکور، ارزش فلزات موجود در این زباله‌های الکترونیکی، حدود ۹۱ میلیارد دلار برآورد شد که سهم مس حدود ۱۹ میلیارد دلار، سهم طلا حدود ۱۵ میلیارد دلار و سهم آهن حدود ۱۶ میلیارد دلار بوده است.
طبق گزارش منتشر شده، علی‌رغم حجم بسیار زیاد زباله‌های الکترونیکی، کمتر از یک چهارم آن در سال ۲۰۲۲ جمع‌آوری و بازیافت شده است. از این رو، میلیاردها دلار ارزش فلزات موجود زباله‌های الکترونیکی هنوز ارزیابی نشده است. این موضوع در حالی اتفاق افتاده که تولید این حجم از ضایعات که از قضا عمر محدودی نیز در زمان استفاده داشته‌اند، کمبود و دسترسی به مواد اولیه حیاتی را تشدید کرده و اثرات منفی زیست‌محیطی دستیابی به منابع معدنی را افزایش داده است.
بر همین اساس، اتخاذ یک رویکرد مبتنی بر اقتصاد چرخشی حلقه بسته با توجه به مقادیر قابل توجهی از مواد اولیه حیاتی قابل بازیافت که در زباله‌های الکترونیکی وجود دارد، میزان وابستگی به تامین مواد اولیه از معادن را کاهش خواهد داد.
به نظر می‌رسد با توجه به افزایش سرعت حرکت کشورهای جهان به سمت گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر، تولید فلز مس از زباله‌های الکترونیکی، یکی از بهترین گزینه‌ها به منظور افزایش تمرکز بر پر کردن خلاء محدودیت دسترسی به این ماده اولیه در مقیاس جهانی در نظر گرفته می‌شود.
مس، فلزی که مقیاس‌پذیری بالایی در فرایند بازیافت دارد
در بخش اقتصاد چرخشی، قابلیت بازیافت فوق‌العاده مس بسیار پراهمیت برشمرده می‌شود؛ چراکه می‌توان به طور نامحدود بدون اینکه عملکرد یا کیفیت آن کاهش پیدا کند، این فلز را بازیافت کرد؛ این ویژگی بارز مس به تنهایی آن را از سایر فلزات مورد استفاده در تولید برق متمایز کرده است. از این رو مس در فرایند بازیافت و توسعه اقتصاد چرخشی نسبت به سایر فلزات دیگر اهمیت بسیار بیشتری دارد.
در فرایند بازیافت برخی دیگر از فلزات، امکان جداسازی ناخالصی‌ها و فرآوری فلزات بدون استفاده از روش‌های پیشرفته امکان‌پذیر نیست و تنها بازیافت نظیربه‌نظیر برای این فلزات در روش معمول بازیافت میسر است. به عنوان مثال، قراضه آلومینیومی سیم‌پیچ ترانسفورماتور تنها در صورتی می‌تواند برای تولید سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور آلومینیومی مورد استفاده مجدد قرار گیرد و بازیافت شود که ضایعات آن جدا از سایر انواع قراضه‌های محصولات آلومینیومی دیگر باشد. به طور کلی، این روش بازیافت که در آن هر قراضه نیازمند یک روش بازیافت جداگانه برای هر نوع محصول آلومینیومی است، بسیار طاقت‌فرسا، زمان‌بر و پرهزینه خواهد بود. اغلب برخی از فلزات قابل بازیافت نیاز به ترکیب با مواد اولیه بکر برای رسیدن به سطح خلوص مورد نیاز در فرایند بازیافت دارند.
در فرایند بازیافت فلزاتی مانند آلومینیوم، قلع و نیکل که به طور معمول برای افزایش خواص آن‌ها به صورت آلیاژی تولید می‌شوند، بازیافت مجدد فلز خالص آلومینیوم، قلع و یا نیکل نسبت به فلز مس بسیار دشوارتر است. همین ویژگی مس بوده که این فلز را به بهترین گزینه برای بازیافت در میان سایر فلزات تبدیل کرده است.
به عبارتی، می‌توان بیان کرد شناسایی و دسته‌بندی آلیاژهای مختلف و سپس بازیابی فلزات تشکیل‌دهنده این آلیاژها با استفاده از فرایندهای الکترولیتی، پیرو یا هیدرومتالورژی نیز به زمان فراوانی نیاز دارد و بسیار انرژی‌بر است. به بیان واضح‌تر، جدا نگه داشتن آلیاژهای مختلف از پسماندهای دیگر به فناوری‌های بسیار پیچیده‌ای نیاز دارد و از کیفیت، عیار و ارزش فلزات تولید شده در فرایند بازیافت کاسته می‌شود.
برخلاف این، فلز مس به طور کلی در شکل خالص آن در بخش تولید لوازم الکتریکی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع، در حدود ۸۰ درصد مس به کار رفته در صنایع تولیدی مختلف از نوع بدون آلیاژی آن استفاده شده است. یکی از دلایل اصلی اهمیت مس در فرایند بازیافت نسبت به فلزات دیگر این است که حتی زمانی که قراضه‌های بازیافتی با ناخالصی‌ها یا حتی مس آلیاژ شده با عناصر دیگر ترکیب شده باشد، بازیافت این فلز بدون کاهش ارزش، عیار و کیفیت آن امکان‌پذیر است.
در مجموع می‌توان بیان کرد فرایندهای فرآوری مس اولیه و ثانویه بسیار مشابه یکدیگر است و تحت شرایط مناسب، میزان خلوص بالایی را می‌توان از مواد بازیافتی این فلز تولید کرد که ارزش و کیفیت بالای آن در ساخت محصولات مختلف تضمین شده است. نمونه عینی قانون سوم نیوتون که در آن گفته شده است ماده هیچ‌گاه از بین نمی‌رود بلکه از شکلی به شکل دیگر تبدیل می‌شود را به وضوح می‌توان در بازیافت فلز مس مشاهده کرد.
توسعه زیرساخت‌های بازیافت مس، روند بازیافت فلزات دیگر را تسهیل می‌کند
ارزش اقتصادی نسبتا بالای مس می‌تواند محرکی برای بازیافت سایر فلزات دیگر باشد. به عنوان مثال، شرکت «Atlantic Copper» در ادغام مستقیم زباله‌های الکترونیکی در فرایند ذوب مس در واحد ذوب خود پیشگام بوده است. شرکت مذکور توانسته است با افزایش تطابق‌پذیری کوره‌های ذوب، به‌کارگیری تکنیک‌های نوین فرآوری و رعایت دستورالعمل‌های زیست‌محیطی، حجم زیادی از مس و فلزات گران‌بها را از قراضه‌ها و زباله‌های الکترونیکی بازیابی کند. همچنین، شرکت مذکور موفق شده میزان مصرف انرژی خود در حین فرایند فرآوری فلزات را به شدت کاهش دهد.
علاوه‌براین، شرکت «Atlantic Copper» موفق شده است به کمک استفاده از فناوری‌های جدید در نمونه‌برداری، بازطراحی کوره‌های ذوب مس و پاک‌سازی سرباره‌ها، بازدهی و میزان خلوص مس تولیدی خود را افزایش دهد و میزان باطله‌های معدنی و پسماند قراضه متعلق به سایر مواد حیاتی را نیز به حداقل برساند. به بیان دیگر، می‌توان مدعی شد توسعه فرایند بازیافت مس، روند بازیافت مواد اولیه دیگر مانند طلا، نقره، نیکل، قلع، سرب و روی را تسهیل خواهد کرد.
اگرچه حجم بسیاری از قراضه‌های مس قابل بازیافت بوده اما امکان تامین حجم تقاضای مصرف‌کنندگان این فلز محدود است. حتی اگر ۱۰۰ درصد قراضه‌های مس بازیافت شود، نمی‌توان به تنهایی حجم تقاضای روبه‌رشد مس در مقیاس جهانی را فقط از طریق مس ثانویه و یا بازیافتی تامین کرد. به عنوان مثال، ترانسفورماتورها و موتورهایی که امروزه عمر مفید آن‌ها به پایان رسیده و مستهلک شده‌اند، دستگاه‌هایی هستند که ۳۰ سال پیش زمانی که آمار فروش این دستگاه‌ها تنها نیمی از آنچه که امروز به فروش می‌رسد، بوده و وارد بازار شدند. بنابراین، قراضه فراوانی برای بازیافت مس در برخی بخش‌ها در دسترس نیست و این مسئله باعث شده است که نرخ جهانی محتوای بازیافتی در تولید برخی محصولات جدید، بیش از ۳۵ تا ۴۰ درصد افزایش نداشته باشد.
نقش بازیافت مس در گسترش اقتصاد چرخشی
در حال حاضر، حدود ۳۰ درصد تقاضای مس از قراضه‌های قابل بازیافت در سراسر جهان تامین می‌شود. همان‌طور که پیش‌تر به آن اشاره شد، استفاده از فناوری جداسازی پیشرفته می‌تواند سهم تامین مس از این بخش را افزایش دهد. با این حال، تطبیق طرح‌های مورد استفاده در تولید محصولاتی که در آن از مس بازیافتی استفاده می‌شود، به منظور تسهیل فرایند بازیافت این فلز نیز خود به تنهایی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
در همین رابطه، طراحان می‌توانند در فرایند جداسازی فلزات مختلف موجود در محصولات قابل بازیافت خود، میزان مصرف انرژی و زمان انجام آن را کاهش دهند که در نتیجه آن، بازدهی فرایند بازیافت افزایش یافته و حجم پسماند باقی‌مانده از بازیافت فلزات کاهش پیدا خواهد کرد. علاوه‌براین، افزایش همکاری واحدهای ذوب و شرکت‌های بازیافت‌کننده، تولیدکنندگان تجهیزات اصلی را قادر خواهد ساخت تا آلیاژهایی را که برای بازیافت محصولات خود مناسب‌تر می‌بینند، انتخاب کنند.
ویژگی هدایت الکتریکی و حرارتی بالای مس، تاثیر بسزایی در طراحی فشرده‌تر محصولات داشته است و این مسئله میزان مصرف مواد معدنی دیگر در تولید محصولات جدید را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، در تولید ترانسفورماتورهای دارای سیم‌پیچ مسی از فولاد الکتریکی کمتری در مقایسه با تولید ترانسفورماتورهای دارای سیم‌پیچ آلومینیومی استفاده می‌شود. همچنین، در تولید موتورهای القایی با روتورهای مسی به میزان برق کمتری نیاز خواهد بود.
اگرچه اصل اقتصاد چرخشی ریشه در شیوه‌های به کار گرفته شده در صنعت کشاورزی دارد اما استفاده از این رویکرد به عنوان یک مدل ساختاریافته و مقیاس‌پذیر می‌تواند در دنیای مدرن پاسخ‌های مناسبی برای رفع چالش‌های جهانی ارائه دهد. فلز مس از گذشته تاکنون برای تولید بسیاری از محصولات به کار رفته است؛ با این وجود آن‌طور که به نظر می‌رسد، این فلز در حال حاضر نقشی فراتر از یک فلز معدنی ساده را ایفا خواهد کرد و به وضوح می‌توان نقش پررنگ آن در صنایع مختلف، بخش فناوری، گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر و اکنون نیز توسعه اقتصاد چرخشی را مشاهده کرد؛ البته که این تاثیرگذاری مس و نقش بارز آن با گذر زمان ملموس‌تر خواهد شد.
انتهای پیام//
ثبت دیدگاه