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为了建造所有用于应对气候变化的太阳能电池板、风力涡轮机、电动汽车电池和其他技术，我们将需要更多的金属。从地球上开采这些金属会造成破坏和污染，威胁生态系统和社区。但是，稳定气候所需的铜、镍、铝和稀土矿物还有另一个潜在来源：人类每年丢弃的电子垃圾堆积如山。
世界上丢弃的笔记本电脑、打印机和智能冰箱中，究竟含有多少种用于清洁能源的金属？直到最近，没人真正知道。关于钕和钯等较不常见金属的数据尤其难以获得，它们在现有和新兴绿色能源技术中起着微小但关键的作用。
现在，联合国已迈出填补这些数据空白的第一步，发布了其关于全球电子垃圾的定期报告的最新一期。上个月发布的新的《全球电子垃圾监测报告》显示了电子垃圾危机的惊人规模，2022年全球丢弃了6200万吨电子产品，创下新纪录。报告首次详细分解了电子垃圾中的金属含量及其回收率。
“全球范围内关于（从电子垃圾中）回收金属的报道非常少，”报告的主要作者 Kees Baldé 告诉 Grist。“我们认为有责任提供更多事实。”
其中一个事实是，大量的能源转型金属被丢进了垃圾桶。
电子垃圾中含量丰富且最容易回收的两种金属是铝和铜。两者都将在能源转型中发挥至关重要的作用：铜线广泛应用于各种低碳和零碳技术中，从风力涡轮机到输送可再生能源的输电线路。铝也用于某些输电线路，以及作为电动汽车、太阳能电池板等产品的轻质结构支撑金属。然而，2022年电子垃圾中的铝（估计400万吨）和铜（估计200万吨）仅回收了60%。数百万吨的这些金属被丢弃在世界各地的垃圾填埋场。
本可以利用这些被丢弃的金属。根据国际能源署（IEA）的数据，2022年气候科技行业的铜需求量接近600万吨。在旨在将全球变暖限制在1.5摄氏度的积极减排情景下，到2030年，低碳技术的铜需求量可能增长近两倍。
与此同时，由于能源转型的压力，到2050年，铝的需求预计将增长高达80%。鉴于原生铝生产产生的碳排放量平均是铝回收的10倍以上，随着对铝的需求增加，提高回收率是控制铝碳足迹的关键策略。
对于其他能源转型金属，回收率要低得多。以稀土元素钕为例，它用于永磁体，这种永磁体存在于从 iPhone 扬声器到电动汽车电机，再到海上风力涡轮机发电机的各种设备中。根据 IEA 的数据，2022 年，全球电子垃圾中锁定了 7,248 吨钕——这大约是当年风电和电动汽车行业所需钕（9,768 吨）的四分之三。然而，由于底层回收技术的稚嫩，以及收集富含稀土的零部件的成本和物流挑战，电子垃圾中不到1%的稀土被回收。
“收集和分离稀土磁铁进行回收非常麻烦，” Baldé 说。尽管电动汽车和风能行业对稀土的需求增长迅速，“但市场或立法者并没有推动回收它们。”
即使回收了，电子垃圾中的金属也并不一定适用于所有气候科技应用。以镍为例。电动汽车中的锂离子电池消耗大量镍——2022 年超过 30 万吨。根据 IEA 的数据，到 2050 年，电动汽车所需的镍量可能会增加十倍。但尽管 2022 年全球电子垃圾中含有超过 50 万吨镍，其中大部分存在于不锈钢等合金中。能源咨询公司 BloombergNEF 的金属和矿业分析主管 Kwasi Ampofo 表示，这些镍并没有被分离出来，而是“被回收成其他钢材产品”。其中一些回收的钢材可能会用于风力涡轮机和其他零排放技术。但这并不能直接帮助满足电动汽车电池市场对镍的更大需求。
在其他情况下，电子垃圾可能代表了某种专用能源转型金属的重要供应来源。尽管含量微少，但某些铂族金属——存在于印刷电路板和医疗设备中——由于其价值，回收率已经很高。其中一些金属，例如钯，用于生产氢燃料电池汽车的催化剂，能源部先进材料与制造技术办公室的技术经理 Jeremy Mehta 说。“从电子垃圾中回收钯有助于满足燃料电池技术和清洁氢生产对这些金属不断增长的需求，从而支持向清洁能源的转型，” Mehta 说道。
为了让能源转型充分利用电子垃圾中的金属，需要更好的回收政策。这可能包括要求制造商在设计产品时就考虑到拆卸和回收。明尼苏达州金属回收公司 Enviro-Chem Inc. 的经理 Josh Blaisdell 表示，当铜等金属未能得到回收时，通常是因为它们存在于智能手机或其他不易拆卸的小型消费设备中。
除了“为回收而设计”的标准，Baldé 认为还需要金属回收要求，以推动回收商回收电子垃圾中含量很少的非贵金属，例如钕。为此，欧洲理事会于3月批准了一项新法规，该法规设定了一个目标：到2030年，欧盟消耗的“关键原材料”（包括稀土矿物）中，有25%将来自回收来源。虽然这不是一项具有法律约束力的目标，但 Baldé 表示，这可能“创造推动”金属回收要求的立法动力。
Mehta 告诉 Grist，从电子垃圾中回收更多金属将是具有挑战性的，但这样做有很多好处。这就是为什么上个月能源部（DOE）启动了一项电子垃圾回收奖，将奖励高达 400 万美元给提出能够“大幅增加从电子废料中回收的关键材料产量和利用率”的参赛者。
Mehta 表示：“我们需要增加国内关键材料的供应，以应对气候变化，应对新兴的挑战和机遇，并加强我们的能源独立性。在国内回收电子废料是减少我们对难以获取的初级材料依赖的重要机会，这种方式能源消耗更少，成本更低，也更安全。”
本文最初发表在Grist，网址为https://grist.org/energy/staggering-quantities-of-energy-transition-metals-are-winding-up-in-the-garbage-bin/。
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