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산업 뉴스
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희귀금속 국가 전략 자원, 일본 폐기 전자 제품 잠금
게시 : 2022-04-19 조회 : 1952

전자제품에 대한 의존도가 높아지면서 전자원료 확보가 국가전략의 하나로 떠올랐지만, 코로나바이러스로 세계 곳곳의 광산 양산이 줄어 귀금속 공급이 긴박해지는 것을 위협하자 일본은 이제 폐기물에서 금속을 추출하는 계획에 더욱 힘을 쏟고 어망을 해외시장에 뿌리는 등 전자제품 폐기 다툼까지 벌이고 있다.
폐전자제품에는 황금과 백은뿐만 아니라 전기차 제조에 중요한 리튬 등 산업금속도 다량 함유돼 있다고 닛케이는 전했다.황금만 놓고 보면 일본의 매장량은 약 6800톤으로 남아프리카의 지하 매장량을 초과할 것으로 추정된다.
이런 폐기 전자 제품들은 유색 금속, 귀금속, 희귀 금속을 추출할 수 있다.유색금속은 검은색 금속에 비해 자주 사용하는 유색금속은 구리, 알루미늄, 납, 아연, 니켈, 주석, 안티몬, 수은, 마그네슘과 티타늄을 포함한다.희귀금속은 자연계에 함량이 적거나 희산한 금속으로 리튬, 비스무트, 니오브륨, 탄탈륨, 희토류, 게르마늄, 갈륨, 인듐 등을 포함한다.귀금속은 주로 금, 은, 백금족 금속입니다.
회로판에 함량이 높은 귀금속에 비해 희귀금속을 회수하는 이윤이 비교적 낮고 병목은 분류, 해체와 추출 비용에 포함되며 과정은 대량의 수공 작업과 관련된다.일본은 전기차와 하이테크 제품 생산에 중요한 금속 비축을 국가 전략으로 보고 있으며, 국가선진공업과학기술연구원은 전자제품을 분해하고 특정 금속을 검색·분류할 수 있는 자동화 공장을 개발 중이며, 새 공정은 수공 노동의 산출보다 10배 이상 높아져 2021 회계연도까지 시험공장을 내놓을 계획이다.
유럽연합은 지난 4년 동안 지속가능한 회수 개념을 개발해 왔다.독일 아흐레에 위치한 연구기관인 프론호프 레이저기술연구소(Fraunhofer ILT)와 3개국 8개 파트너가 참여해 유럽연합의 자연자원 의존도를 줄이고 비싼 원자재 수입 수요를 줄이며 역생산의 신기술을 시연하는 것이 전략 목표다.
새로운 해체 공장에서 채택한 기술은 레이저 기술, 로봇 기술, 시각 시스템과 정보 기술을 포함하는데 그 중에서 레이저는 각 부품의 구성을 확정하고 신속하고 비접촉적인 방식으로 판에서 용접하거나 부품을 절단할 수 있다.역생산 기술을 통해 다른 지역의 원자재에 대한 국가의 의존을 줄일 수 있다.
폐기 전자 제품 외에 중고 리튬 이온 전지, 특히 전기차에 사용되는 리튬 이온 전지는 도시 채광업의 또 다른 잠재적 재산이다.리튬 이온 자동차 배터리는 수명이 끝날 때에도 가정용 전력 저장과 같은 다른 용도로 사용할 수 있으며, 여러 개의 배터리를 연결하여 재생에너지 시설의 저장 시스템을 만들 수 있다.
일본 이토나카 상사는 중국의 순수 전기차 배터리 회수업체인 플랜더, 비야디와 협력했고, 일본 무역회사 마루니(Marubeni)도 중국 전기차 회사 바이톤에 투자해 리튬 배터리 재활용 사업을 벌이고 있다.원시 자원이 다 소모되는 날, 미래의 첨단 기술 수요가 폭증함에 직면하여 미래의 폐기 전자 제품과 리튬 배터리는 중요한 전략 자원이 될 것이다.
随着人们对电子产品的依赖度越来越高,确保电子原料成为国家战略之一,但因为一场冠状病毒,让世界各地的矿山量产减少,威胁到贵金属供应趋紧,日本现在开始加大力度从废弃物中提取金属的计划,甚至将渔网撒向海外市场,展开废弃电子产品争夺战。


日经新闻报道,废弃电子产品不仅含有大量的黄金和白银,还含有对制造电动汽车至关重要的锂等工业金属。仅就黄金而言,日本储量估计约为6,800吨,超过南非的地下矿藏。



这些废弃电子产品可以提取有色金属、贵金属、稀有金属。有色金属相对的是黑色金属,常用的有色金属包括铜、铝、铅、锌、镍、锡、锑、汞、镁及钛。稀有金属是指自然界中含量较少或分布稀散的金属,包括锂、铍、铌、钽、稀土、锗、镓、铟等。贵金属主要为金、银和铂族金属。


与电路板中含量高的贵金属相比,回收稀有金属的利润较低,瓶颈包含在分类、拆卸和提取费用,过程涉及大量的手工工作。日本对电动汽车和高科技产品生产至关重要的金属储备视为国家战略,国家先进工业科学技术研究院正在开发能够拆卸电子产品、检索和分类特定金属的自动化工厂,新流程将比手工劳动的产出提高10倍以上,计划在2021财年之前推出一个试验工厂。

欧盟过去四年也一直在开发可持续的回收概念。牵头的是位于德国亚琛的研究机构弗劳恩霍夫激光技术研究所(Fraunhofer ILT),以及来自三个国家的八个合作伙伴参与,战略目标是减少欧盟对自然资源的依赖,减少对昂贵原材料的进口需求,并演示逆向生产的新技术。

新的拆卸工厂采用的技术包括激光技术、机器人技术、视觉系统和信息技术,其中激光可以确定每个零件的组成并以快速、非接触的方式从板上拆焊或切割零件。通过逆向生产技术,可减少国家对其他地区原材料的依赖。

除了废弃电子产品之外,二手锂离子电池,尤其是电动汽车中使用的锂离子电池,是城市采矿业的另一种潜在财富。锂离子汽车电池在使用寿命结束时,仍可用于其他用途,例如家用电力存储,可以连接多个电池来打造可再生能源设施的存储系统。

日本伊藤忠商事与中国的纯电动汽车电池回收企业普兰德、比亚迪合作,日本贸易公司丸红(Marubeni)也投资中国电动汽车公司Byton,展开锂电池再利用业务。原始资源将有耗尽的一天,面对未来的高科技需求暴增,未来废弃电子产品与锂电池将成为重要战略资源。

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