Theo tính toán của các chuyên gia, lượng rác thải điện tử hàng năm trên thế giới nặng tương đương với tổng khối lượng máy bay thương mại từng được sản xuất, bằng cân nặng của 5.000 tháp Eiffel.
Theo Liên Hợp Quốc, lượng rác thải điện tử đang tăng tưởng mạnh như một “cơn sóng thần”, chủ yếu gồm điện thoại thông minh, máy tính bảng và các thiết bị điện tử khác bị vứt bỏ mỗi ngày. Trong số 44,7 triệu tấn rác điện tử được sản xuất trên thế giới năm 2017, 90% được đưa đến bãi chôn lấp, đốt hoặc buôn bán bất hợp pháp. Một nửa trong số đó bắt nguồn từ châu Âu và Mỹ. Liên minh châu Âu ước tính sẽ thải 12 triệu tấn rác điện tử ra môi trường chỉ riêng năm 2020. Nếu chúng ta không tìm cách giải quyết vấn đề này, thế giới dự kiến sẽ tạo ra hơn 120 triệu tấn rác điện tử mỗi năm từ năm 2050.
Các nước giàu ở châu Âu và Bắc Mỹ xuất khẩu phần lớn rác thải điện tử sang các nước đang phát triển ở châu Phi và châu Á. Phần lớn trong đó nằm lại ở các bãi rác, kim loại độc hại từ lượng rác thải này sẽ thoát ra, xâm nhập vào nguồn nước ngầm và chuỗi thức ăn, đe dọa sức khỏe của cả con người lẫn môi trường sống.
Đây là một vấn đề nguy cấp, các nhà khoa học vẫn đang tìm giải pháp tốt nhất để hạn chế tối đa tác động của rác thải điện tử lên đời sống con người. Các nhà khoa học từ Đại học Coventry (Anh) đã thử nghiệm một công nghệ gọi là tẩy rửa sinh học (bioleaching), sử dụng các loại vi khuẩn không độc hại để chiết xuất và tái chế kim loại từ rác thải điện tử.
Kho báu từ chất thải
Ít người biết rằng có một số kim loại độc hại trong rác thải điện tử thực sự rất giá trị. Trên thực tế, những “núi rác thải” được vận chuyển sang các nước nghèo trên thế giới thực sự chứa cả một gia tài. Trong điện thoại và máy tính cá nhân chứa rất nhiều loại kim loại quý. Mỗi năm các nhà sản xuất chi 21 tỷ USD cho lượng vàng và bạc sử dụng trong sản xuất các thiết bị điện tử mới.
Rác thải điện tử chứa 7% vàng trên thế giới, có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm mới nếu được tái chế một cách an toàn.
Với giá trị ước tính khoảng 62,5 tỷ USD mỗi năm, rõ ràng lợi ích kinh tế do tái chế chất thải điện tử mang lại không hề nhỏ. Việc này sẽ giúp đáp ứng sự thiếu hụt tài nguyên thiên nhiên cần thiết cho hoạt động sản xuất sản phẩm mới. Một số thành phần trên bảng mạch in, được xem như đầu não của máy tính, là nguyên liệu thô mà nguồn cung lại tiềm ẩn đầy rủi ro.
Một số nguyên tố khác trong các thiết bị điện tử được đánh giá là nguyên tố nguy cấp nhất của bảng tuần hoàn. Các nhà khoa học dự đoán chúng sẽ cạn kiệt trong thế kỷ tới. Với xu hướng sử dụng tài nguyên như hiện nay, nguồn indium tự nhiên sẽ cạn kiệt trong khoảng 10 năm, bạch kim trong 15 năm và bạc trong 20 năm nữa. Và việc khôi phục những nguồn tài nguyên này khó hơn bạn tưởng rất nhiều.
Luyện kim (Pyrometallurgy) và thủy luyện (hydrometallurgy) là hai công nghệ chính đang được sử dụng để chiết xuất và tái chế kim loại từ rác thải điện tử. Tuy nhiên hai quy trình này lại liên quan đến nhiệt độ cao và hóa chất độc hại nên rất hại môi trường. Cả hai đều đòi hỏi nhiều năng lượng và cùng tạo ra một lượng lớn khí độc, gây ô nhiễm và sinh một lượng lớn khí thải carbon.
Quá trình tẩy rửa sinh học (bioleaching) từ thời Đế chế La Mã đã được xem là giải pháp cho những vấn đề này. Ngành công nghiệp khai thác hiện đại đã dựa vào công nghệ này trong nhiều thập kỷ để chiết xuất kim loại từ quặng.
Về cơ bản, quá trình bioleaching sử dụng vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn và một số nấm để biến đổi kim loại về mặt hóa học, khiến vậy chất này không bị dính vào đất đá xung quanh và cho phép chúng hòa tan trong một nồi vi sinh (microbial soup). Từ đó kim loại sẽ được phân lập và trở nên tinh khiết. Bioleaching cần rất ít năng lượng nên chỉ thải một lượng khí thải carbon nhỏ, lại không sử dụng hóa chất độc hại nên an toàn và thân thiện với môi trường.
Tuy công nghệ bioleaching rất hữu ích nhưng việc áp dụng với rác thải điện tử hiện nay chỉ mới nằm ở phương diện nghiên cứu, chưa thể đưa vào thực tiễn. Nhóm nghiên cứu Đổi mới Sinh học và Doanh nghiệp thuộc trường Đại học Coventry (Anh) đang từng bước xây dựng công nghệ này trên quy mô công nghiệp. Trong nghiên cứu gần đây, các chuyên ra đã báo cáo cách chiết xuất đồng từ những bảng mạch máy tính bị vứt đi bằng phương pháp này và tái chế chúng thành giấy bạc chất lượng cao.
Mỗi kim loại khác nhau có những tính chất khác nhau, do đó phải liên tục phát triển phương pháp tái chế mới. Việc chiết xuất kim loại bằng phương pháp tẩy rửa sinh học dù ít gây ô nhiễm nhưng lại chậm hơn so với những phương pháp truyền thống. Tuy nhiên, bằng kỹ thuật di truyền, chúng ta có thể cải thiện độ hiệu quả của vi khuẩn trong việc tái chế.
Sau khi thành công với quy trình tái chế kim loại từ những máy tính bỏ đi, các nhà khoa học đang thử nghiệm với các loại rác thải điện tử khác, trong đó có pin điện. Nhưng vấn đề đặt ra hiện nay là làm thế nào để phát triển những kỹ thuật tái chế tốt hơn. Đối với một nền kinh tế vòng tròn như hiện tại, việc tái chế nên bắt đầu từ nhà sản xuất.
Chính những nhà sản xuất nên tạo ra các thiết bị dễ tái chế hơn và tăng ý thức sử dụng sản phẩm trong cộng đồng. Chính sự thờ ơ và tâm lý vứt bỏ sản phẩm cũ để mua mới ngay cả khi chúng còn sử dụng tốt đang góp phần làm tăng lượng rác thải điện tử lên mỗi ngày.