أجهزة تتحلل ذاتيًا لتقليل النفايات الإلكترونية

ماجد الخطيب: يقدر صندوق البيئة الدولي ارتفاع كمية النفايات الإلكترونية، الناجمة عن الأجهزة القديمة، إلى 65,4 مليون طن في 2017 على المستوى العالمي. وكتب العلماء من جامعة ايلينويز الاميركية في اوربانا كامبين في مجلة "المواد المتقدمة" انهم توصلوا إلى إنتاج وحدات بناء إلكترونية تتحلل ذاتيًا بعد فترة الاستخدام، أو تفعل ذلك بايعاز من المستهلك أو المنتج. فتجري العملية خلال 20 ثانية، وتضمن تقليل النفايات الإلكترونية بنسبة كبيرة، كما تضمن تسهيل عملية فرز وتدوير النفايات الإلكترونية بشكل حاسم.

&

تكفي الحرارة المرتفعة، التي تزيد عن درجات الحرارة الصيفية المعروفة على الأرض، لبدء عملية التحلل الذاتي لوحدت البناء الإلكتروني للجهاز مثل الرقاقات الإلكترونية والمحركات وغيرها. لكن العلماء ما زالوا يبحثون عن طريقة أسهل وأسلم لجعل الأجهزة تتحلل ذاتيًا وبدون استخدام عامل الحرارة.

ومعروف أن عملية تدوير الأجهزة الألكترونية تتخلف كثيرًا عن عمليات تدوير الخشب والورق والسمنت وغيرها، ربما بسبب تركيبتها المعقدة والمواد النادرة الكثيرة فيها مثل البلاتين والتيتان والكروم.

والمهم أيضًا هو أن عملية إنتاج الأجهزة الجديدة، وخصوصًا الصغيرة منها مثل الهاتف الذكي، تزيد كثيرًا عن سرعة تطور تقنيات تدويره. ثم أن المواطن يحتفظ بالأجهزة القديمة في جراراته طويلًا، قبل أن يقرر التخلص منها، ويكون هذا التخلص، مع الأسف، في النفايات العامة.

&

كتب الباحث سكوت وايت، من جامعة ايلينويز، أن طريقة إنتاج الوحدات الإلكترونية التي ابتكروها تعالج أهم مشكلتين تواجهان تطور عملية تدوير النفايات الإلكترونية. تتعلق الأولى بالتخلص من المواد السامة للإنسان والبيئة في النفايات الإلكترونية مثل الزئبق والكادميوم، وتتعلق الثانية بالاستفادة مجددًا من المواد الثمينة والنادرة المستخدمة في إنتاجها مثل الغاليوم والكروم والبلاتين. وتعتبر المادتان الأولى والثانية من المواد النادرة المهددة بالانقراض بسبب الاستخدام المكثف لها في الصناعة الإلكترونية.

تبدأ عملية الانحلال الذاتي عند تسخين الأجزاء الإلكترونية إلى درجة حرارة معينة وتنتهي خلال 20 ثانية. استخدموا لهذا الغرض شريحة صناعية غاية في الرقة من المغنيسيوم، بمثابة دورة كهربائية، وغطوا البلاتين والمود الأخرى بطبقة شفافة من الشمع، تحتوي على جزيئات من حماض مساعد على عملية التحلل، والهدف من الشمع حماية هذه المعادن من الانصهار مع بعضها.

&

يذوب الشمع عند التسخين وتسقط ذرات الحامض على المواد الأخرى التي تؤلف وحدة البناء الإلكترونية، وهذا يؤدي إلى ذوبانها خلال 20 إلى 60 ثانية، مع الحفاظ على المواد المعدنية الثقيلة، وهي أول عملية فصل بين المواد. فضلًا عن ذلك زود سكوت وايت وزملاؤه وحدة البناء الإلكترونية بنظام استقبال غاية في الصغر يمكن أن يستقبل من الخارج اشارة البدء بالتحطيم الذاتي.

هذا يعني أن عملية التحطيم الذاتي التي ابتكرها العلماء الاميركان تعالج مشكلة أخرى من مشاكل تدوير الأجهزة الإلكترونية الصغيرة، إذ أن المواد المعدنية الثمينة تتواجد في هذه الأجهزة قريبة جدًا من بعضها، وتؤدي عملية تدويرها مع الأجهزة الكبيرة إلى انصهار هذه المواد معًا، وهو ما تتجنبة عملية التحطيم الذاتي الجديدة.

يمكن إنتاج وحدات التدمير الذاتي بأحجام مختلفة، كي تلائم حجم الأجهزة، وذلك عن طريق التحكم بسمك الشريحة الشمعية، وكمية الحامض فيها. وعلى هذا الأساس لاتوجد ضرورة مستقبلًا لفرز الأجهزة، بحسب الحجم والمحتويات، عن بعضها قبل تدويرها.

&

يحذر العلماء منذ الآن من ترك الأجهزة الإلكترونية الصغيرة في الشمس لأنها تتأثر بالحرارة، وربما أن ترك الهاتف الذكي (الذي يحتوي وحدة البناء الذاتية التدمير) في الشمس الحارة مستقبلًا سيطلق عملية الاحتراق الداخلي للجهاز.

ولاحظ وايت وزملاؤه أن درجة حرارة 55 مئوية كانت كافية لاذابة الزئبق في هاتف ذكي تركوه في الشمس الحارة.

يجري وايت وفريق عمله الآن تجاربهم للبدء بعملية التدمير الذاتي باستخدام الأشعة الحمراء، تجنبًا للحرارة العالية، أو باستخدام ذبذبات معينة. وواضح أن الهدف من البحث عن طرق جديدة يتعلق بالخشية من تأثير الحرار الذي ذكرناه على السمارتفون. ويمكن لمثل هذا الابتكار أن يحيل مشروع"ضمانة الارجاع" الألمانية على الأجهزة الإلكترونية إلى التقاعد.

طالب حزب الخضر الألماني بفرض ضمان قدره 10 يورو على كل هاتف جوال جديد، يستعيدها المواطن عند إعادته الجهاز إلى الشركة المصنعة، بعد انتهاء حاجته. ويتوقع الحزب رفع عملية تدوير أجهزة الهواتف الجوالةإلى 80%، خلال بضع سنوات، من خلال فرض "ضمانة تدوير" على الهواتف الجوالة الجديدة.

يحتوي الحوال الصغير على الكثير من الذهب والتيتانيوم والفضة، لكنه يحتوي في ذات الوقت، وخصوصًا في البطارية، على الكثير من المواد الضارّة بالبيئة، التي تصنفها دائرة البيئة كنفايات إلكترونية "خاصة" ينبغي عدم رميها في النفايات.

واستشهد حزب الخضر بدراسة سابقة لشركة "بيتكوم" جاء فيها أن مجموع الهواتف الجوالة المستعملة في ألمانيا يرتفع إلى 100 مليون جوال، لكن عدد الهواتف الجوالة الفائضة عن الحاجة يرتفع إلى 80 مليون جهاز.

اشارت الدراسة إلى أن 47% من المواطنين الألمان يحتفظون بهاتفين جوالين عاملين، و7% يحتفظون بثلاثة أجهزة، و8% يحتفظون بأربعة. وسبق لمفوضة البيئة في البرلمان الألماني أن نوهت، في اجتماع للبرلمان، أن الطن الواحد من أجهزة الموبايل يحتوي من الذهب ما يزيد عما يحتويه طن من عروق الذهب في المنجم.

&