廢鐵也能煉成金,「都市礦山」是什麼?

作者 | 發布日期 2019 年 01 月 02 日 8:30 | 分類 材料 , 環境科學 , 科技趣聞 follow us in feedly


你知道 2020 年東京奧運的獎牌,要用廢棄家電回收再製成嗎?這可是源自日本的「都市礦山」計畫喔!

▲ 2017 年 2 月,在日本東京都廳舍舉辦的活動上,東京都知事小池百合子彎著腰,仔細端詳黃色的舊手機回收桶。

在「都市礦山」採礦

南韓一間煉金工廠裡,工人忙著在報廢手機和電腦裡「採礦」──他們的工作就是從這些報廢的電子產品中挑出鋰電池,或分類出其他種類的貴金屬回收再製成電動汽車所需的電池。

歡迎來到「都市礦山」(都市鉱山,urban mining)的世界,在「都市礦山」裡,工人利用現代社會為數可觀的報廢小家電「採礦」,從家電中分類出貴金屬,回收再製成可以使用的金屬。

自產自銷貴金屬

以南韓為例,近年來因為全球鈷、鋰等貴金屬礦產短缺,為了要取得電子產品所需的原物料,有越來越多公司將焦點放在「都市礦山」。

南韓工業技術研究所(Korea Institute of Industrial Technology)報告指出,2016 年南韓從「都市礦山」中冶煉出總價值 19.6 兆韓圜(約台幣 5,400 億元)的金屬,占南韓金屬需求量 22%。

▲ 2017 年 4 月 1 日,東京某處展示桌上擺著 3 公克的黃金(左)和 100 支舊手機,象徵只要 100 支手機就能煉出 3 公克金。當天是 2020 年東京奧運組織委員會向大眾募集廢家電的第一天,主辦單位表示,只要能募集到 8 公噸原物料,就能提煉出 2 公噸純金屬,製成 5,000 面獎牌。

垃圾也能變黃金

「都市礦山」一詞最早是由日本東北大學選礦製煉研究所的南條道夫教授,1980 年代所提倡的概念。當時南條道夫的想法是從回收的角度,將都市大量廢棄的家電產品看成一座「礦山」。

日本「礦產」超豐富

根據日本國立研究開發法人物質材料研究機構 2008 年的推算,日本「都市礦山」貴重金屬的種類和數量,規模絕對能排進世界前幾大貴金屬礦產國。

在金礦,全世界蘊藏量有 42,000 公噸,日本「都市礦山」就有 6,800 公噸,相當於 16%。其他像是全球銀礦蘊藏量 6 萬公噸中,日本「都市礦山」就有 22%、銦礦可占全球蘊藏量 61%、錫礦占 11%、鉭礦占 10%。

光是這座「都市礦山」,就能讓日本礦產量占全球一成以上。如果改看世界各國的蘊藏量,日本「都市礦山」的白金蘊藏量,就可排進全球前 5 名。

募集廢家電 一起做獎牌

在這樣的背景下,2013 年 4 月日本推出《小型家電回收法》,致力於推動回收廢棄小家電,並交由專門業者回收再利用。

也因為日本推廣「都市礦山」概念行之有年,去年 4 月,2020 東京奧運組織委員會更宣布,2020 東京奧運的金、銀、銅牌就要用「都市礦山」方法向大眾募集廢棄小家電製成獎牌。

銅牌已達標  金礦銀礦繼續拚

東京奧運組織委員會表示,製作獎牌分別需要 30.3 公斤的金、4,100 公斤的銀和 2,700 公斤的銅。截至 2018 年 6 月,他們已經募集到 54.5% 金和 43.9% 銀,而銅牌所需的銅已 100% 達標了。

東京奧運組織委員會呼籲,這項「都市礦山」獎牌計畫將募集到明年 3 月,希望大家年底大掃除時可多將小家電交給他們回收。

▲ 2018 年 4 月,南韓群山市(Gunsan)一座「都市礦山」,可在「礦場」看到一袋袋廢電池聚集於此。

貴金屬價格飆漲 「都市礦山」正夯

除了日本和南韓,2018 年 11 月比利時布魯塞爾舉辦的歐盟原物料週(Raw Materials Week),也提倡「都市礦山」概念。「都市礦山」一詞會受世界各地矚目,和近年貴重金屬價格飆漲有關。

2018 年 3 月,鈷金屬價格上漲到每公噸 87,615 美元(約台幣 2,696,127元),相較 2016 年 1 月的鈷價漲了 4 倍。

貴金屬變貴  進口量也增加

同一時間在南韓,製造鋰離子電池所需的貴金屬進口量也有提升。

根據南韓地球科學與礦產資源研究所(Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources)數據,2017 年鈷進口量相較 2016 年上漲了 3.4%,來到 13,972 公噸,鎳礦則多了 2% 共 350 萬公噸。

▲ 2018 年 4 月,南韓群山市的「都市礦山」,工人皆戴上口罩和手套,整理檯面上的廢電池。

▲「都市礦山」的另一區,有另一群工人負責整理廢電池。

沒有資源的替代方案

南韓漢陽大學的「都市礦山」專家朴再具(Park Jai-koo,音譯)認為,利用回收電子廢棄物「採礦」的方式,可幫助南韓降低對外國貴金屬的依賴度,抑制高價。他說:「南韓需要資源,但大多數都是進口來的」、「都市採礦有機會成為替代方案」。

「我們沒有別的選擇」

南韓都市礦山協會主席廉恩柱(Yum Un-joo,音譯)也同意這種看法,他認為南韓如果都市礦山的採礦技術能發展得當,就能在業界領先。他說:「對南韓來說,我們沒有別的選擇,但當我們有再生資源時,這就能變成我們的優勢。」

▲ 這是「都市礦山」的「採礦」──工人必須仔細拆解、分類所有送來「都市礦山」的廢家電零件。

▲ 工人完成拆解、分類之後,就能得到「都市礦山」的重要「礦產」:手機廢電池。

回收成最大問題

不過「都市礦山」目前面臨最大的問題,其實在於廢家電回收。

歐洲非鐵金屬遊說團體 Eurometeaux 的總幹事錫蘭恩(Guy Thiran)便指出,目前在歐洲有超過 50% 銅和超過 60% 鋁都是回收再製成的原物料,「都市礦山」已是歐洲很重要的生產項目之一,然而一旦產品不再是簡單的鐵、鋁罐,換成構造複雜的家電、電子產品,回收率就會降到三分之一。

▲ 「都市礦山」的工人鏟起一大匙紅棕色的硫酸鈷粉末,這些粉末都是由「礦產」提煉而成。

▲ 南韓群山市的「都市礦山」,一名工人拿著一塊剛製成的再生銅板。

▲ 2017 年 4 月日本東京,奧運游泳選手松田丈志(右)和殘障奧運游泳選手山田拓朗(中),看著在一名NTT Docomo 電信行的門市店員如何將一支舊手機報廢。

通常不會交給廠商

歐洲家電產業工會 APPLiA 秘書長法爾喬尼(Paolo Falcioni)也說,一般民眾發現家電壞掉時,都會直接買一台新家電,但不會將廢家電交還給專門製造商,回收再利用。

修改法案  獎勵回收

目前除了日本的《小型家電回收法》,南韓 2018 年 1 月修改法規,希望透過提高廢物回收的價格,來鼓勵回收。

歐盟也在 2018 年設立新的回收目標,要讓鐵製品回收率達 80%、鋁製品達 60%,但還沒有特別針對廢棄家電的回收。

(本文由 地球圖輯隊 授權轉載;首圖為 2017 年 7 月,時任英國外交大臣的強生[Boris Johnson]出訪日本時,和東京都知事小池百合子一同響應 2020 年東京奧運的「都市礦山」製獎牌計畫。圖片來源:達志影像)