你多久更换一次旧智能手机？每两三年？每年？如今，手机公司通过提供旧手机换新机的优惠，让这一过程变得轻松便捷。但这些被丢弃的手机正在成为一个巨大的垃圾来源，许多部件最终被填埋或焚烧。当手机被丢弃时，只有少数材料会被回收，主要是像金、银、铜和钯这样的有用金属，它们可以用于制造其他产品。但其他材料——尤其是构成手机电路板大部分的玻璃纤维和树脂——常常被丢弃在会向我们的地下水、土壤和空气中泄漏危险化学物质的地方。消费者对最新电子设备的需求导致了大量电子垃圾的产生，而手机是其中最大的问题。2006年，联合国估计全球年电子垃圾约为5000万吨。这些产品被倾倒或焚烧时，会向大气中释放温室气体——更不用说制造这些产品本身也会产生温室气体。
不列颠哥伦比亚大学博士生Amit Kumar说：“制造新产品需要水、土壤、电力、燃料和其他自然资源。”“将报废的电子产品不经回收地填埋，是对这些资源的浪费。提高人们对回收、再加工的认识，并将零废物情景作为不仅是电子垃圾，也是其他垃圾回收的最终目标，至关重要。”
Kumar和他的同事们——包括采矿工程教授、研究团队负责人Maria Holuszko——最初研究手机电路板，开发了一种将玻璃纤维与树脂分离的工艺。这项任务之前曾被证明几乎不可能完成——这也是这两种物质几乎无法回收的主要原因。它们必须被分离才能重复利用。科学家们希望他们的研究能被用于开发“零废物”手机。他们在《废物管理》期刊上发表的一项研究中描述了他们的工作。
Kumar表示，其他科学家之前试图用化学方法、加热或物理手段分离玻璃纤维和树脂，这些方法“耗费能源”。他说，采用这些方法，“材料的价值很低，而且过程不具成本效益。”相反，他们的工艺采用了一种称为“重力分离”的技术，能够将有机树脂与无机玻璃纤维干净地分离，Holuszko说，这种方法“不会损害环境”。
该工艺由Ronin8 Technologies开发，利用声音实现分离。科学家们首先计算材料的密度，然后通过一个声波腔在再生水中循环这些材料——声波振动能有效地“分离”这些材料。
Kumar说：“关键在于重力分离，它利用密度差异有效地将玻璃纤维与树脂分离。分离出的玻璃纤维随后可以用作建筑和绝缘材料的原材料。未来，如果我们能找到一种方法来提高回收玻璃纤维的质量，它甚至可能适用于制造新的电路板。”
他们表示，在近期中国禁止进口废弃物之后，这项研究变得更加重要。Holuszko说：“我们需要一种更好的方法来管理我们的电子硬件回收，一种具有成本效益、对环境负责的电子垃圾‘采矿’方法，将是朝着这个方向迈出的重要一步。”
研究人员正与加拿大公司Ronin8合作，开发该工艺的大规模商业模式。该公司致力于推广一种环保方法，在不使用有毒化学物质或损失贵金属的情况下，分离电子垃圾流中的各种塑料、纤维和金属。Ronin8工程总监Travis Janke表示，该公司的目标是通过实现电子产品的零废物解决方案，来“解决当前传统电子垃圾处理工艺的固有缺陷”。
Kumar表示，他们之所以关注手机，是因为与其它产品相比，手机的价值更高且寿命更短。“然而，本研究使用的材料是从手机、笔记本电脑、台式机、打印机和其他小型家用电子设备中获得的电路板，”他说。
尽管垃圾问题日益严重，但他表示：“我们不认为我们可以阻止进步，也就是技术进步。我们不认为我们可以让时光倒流。”“这些技术带来了很多好处。其影响是巨大的，包括教育、沟通、社会和政治方面。”
然而，他补充说，消费者、制造商和其他各方必须开始共同努力，寻找解决方案——包括那些超出了研究范围的解决方案。这意味着制造商必须对其消费者放弃旧产品转向新产品后的处理承担更多责任，并且必须开发可持续的再加工技术。此外，消费者必须提高对丢弃电子产品所带来的影响的认识。
Kumar说：“我们真的需要经常更换我们的电子设备吗？我们需要更多地了解如何在它们生命周期结束时安全地处理它们，并开发可以将它们转化为新产品制造的二次原材料的技术。”“作为科学家和工程师，我们需要为我们对心爱且几乎无法离开的电子设备的‘新时代瘾症’寻找解决方案。这不会一蹴而就，但我们需要走上这条道路，否则我们将永远无法到达目的地。”
玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿，该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。
