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幾乎所有鉛都被回收了,這是元素週期表上為數不多獲得這一殊榮的元素之一。 這是有充分理由的,請注意:這種軟金屬是一種強效神經毒素,已知會影響兒童的大腦發育,以及其他有害的健康影響。 今天,幾乎所有的鉛都用於電池(儘管它曾經被新增到汽油中,導致廣泛的汙染,並且在像阿富汗這樣的地方,仍然如此。) 由於嚴格的法規,這種危險元素現在幾乎可以無限迴圈地從電池到電池進行迴圈(儘管有足夠多的鉛最終被不當回收,構成了世界上最嚴重的汙染問題之一。)
原則上,所有金屬都是無限可回收的,並且可以存在於閉環系統中,金屬回收領域調查的作者在8月10日發表於《科學》雜誌上的文章中指出。 這也有好處,因為回收通常比採礦和提煉原始礦石以獲取原始材料更節能。 估計值各不相同,但採礦和提煉可能需要比回收給定材料多20倍的能量。 想想看:需要大量的能量、技術、人力和時間才能從地下獲取各種元素——然後這些元素通常在單次使用後就被丟棄。
當然,鉛並非唯一被回收的金屬。 鋁、銅、鎳、鋼和鋅的回收率都高於50%(儘管沒有高出太多)。 同樣的原則也可以有效地應用於其他材料,如塑膠。 畢竟,這些無處不在的聚合物是由另一種稀缺資源——石油製成的,而且原則上許多都是可回收的。 然而,作為一個整體,塑膠的總體回收率僅為8%(截至2010年,根據EPA的資料)。 以聚丙烯(或#5塑膠,如果您正在檢查食品容器底部)為例。 大部分被回收的這種聚合物來自汽車電池。 本質上,它是與鉛一起被標記的。 在其他情況下——水瓶、酸奶杯,隨便舉例——它只是消失在國家的垃圾填埋場中。
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與此同時,元素週期表上的大多數元素——而且我們幾乎元素週期表上的每種元素都有用途——也幾乎完全沒有被回收。
例如,耶魯大學的工業生態學家 Barbara Reck 和 T.E. Graedel 比較了鎳和釹的命運。 鎳無處不在,特別是作為鋼的合金。 在2005年達到其在一個產品中的使用壽命終點的65萬噸銀白色金屬中,大約三分之二被回收。 而回收的鎳隨後供應了約佔新的含鎳產品需求的三分之一。 這意味著人類使用鎳的總體效率接近52%。 這還不錯,但仍有改進空間,因為幾乎一半的鎳在使用一次後就被丟棄了。
2007年,近16,000噸釹——一種所謂的稀土金屬——被用於生產,主要用於從混合動力汽車到風力渦輪機的各種產品中的永磁體。 大約1,000噸的這種元素在一個或另一個產品中達到了其使用壽命的終點——而且“目前幾乎沒有這種材料被回收,”調查作者指出。 儘管事實上,一場“稀土危機”源於中國對釹貿易的近乎壟斷。
開採釹並非無害(這就是為什麼世界讓中國壟斷其生產的原因)。 而且不僅僅是釹。採礦廢料——或尾礦、浸出池、泥漿等——是世界上最大的長期廢物問題之一。 僅北美產生的採礦廢料就比美國所有社群產生的城市固體廢物(眾所周知)多10倍。 其中大部分只是岩石、沙子和灰塵——山頂移除式採礦中的山頂。 而且,採礦產品也會在產品線的下游造成廢物,例如煤炭燃燒後剩下的灰燼(美國最大的單一廢物形式)。
這種浪費使用的問題變得更糟:我們目前正在使這個問題更難解決。 怎麼做? 一個詞:小工具。 在您能想到的大多數小工具中,都會使用少量的稀有元素來增強功能。 正如工業生態學家在《科學》雜誌上寫道:“產品越複雜,它使用的材料組合越多樣化,其效能就可能越好,但回收起來就越困難,以儲存對於使其首先能夠工作至關重要的資源。” 這與iPhone以及光伏面板的情況一樣——而且它們都沒有在回收方面表現出太大的成功。 “除非發生一些變化,否則報廢損失也將很快急劇增加,”工業生態學家警告說。
然後是合金,熱力學決定了合金元素幾乎總是會因分離困難而損失。 這意味著不鏽鋼中使用的鉻通常會失去光澤。 更糟糕的是,這種形式的汙染可能意味著回收的合金無法重複使用——錳鋁合金一旦回收,就不適用於鋁的95%的用途。 因此,“當前的設計實際上比幾十年前更難回收,”作者指出。 或許應該儘量減少這種金屬組合的使用?
歸根結底,考慮到我們的資源,我們對回收的方法很奇怪。 “很少有方法比這更不可持續,”Reck 和 Graedel 寫道。 最終,我們將學會重複使用元素週期表的所有元素,否則我們將失去可用的元素。
圖片由 Barbara Reck 提供,基於 Reck 等人。(2008), Env. Sci. & Tech.。