Gruvdrift är inte det enda sättet att utvinna värdefulla metaller. Snart, de kunde i allt högre grad återvinnas från avfall, minska behovet av nya råvaror och hjälpa Europas övergång till en koldioxidsnål ekonomi.

I EU, många råvaror som behövs i industrin, från biltillverkning till medicinska implantat, importeras från utlandet eftersom de inte är tillgängliga lokalt. Flera av komponenterna i datorer och mobiltelefoner, till exempel, erhålls vanligtvis från Kina. Och efterfrågan på dessa artiklar ökar när människor uppgraderar till nyare modeller med några års mellanrum.

På samma gång, fastän, människor blir av med elektronik lika snabbt. "Om vi ​​kunde göra nya av de gamla, det är ett sätt att använda dessa material igen, sa Dr Cord Fricke-Begemann från Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT i Aachen, Tyskland.

En del elektronik återvinns i Europa men processen är rå. Det går ut på att smälta samman enheter i en ugn och fokuserar på att ta bort de mest värdefulla metallerna, vanligtvis koppar, silver och guld.

Dr Fricke-Begemann och hans kollegor vill ge fler råvaror ett andra liv. Som en del av ADIR-projektet, de tittar på sätt att automatiskt demontera elektroniska enheter som mobiltelefoner, som för närvarande är en stötesten för att återställa många av sina delar.

"Det finns hundratals olika typer av mobiltelefoner så vi behöver en enhet som är flexibel och kan hantera dem alla, sa doktor Fricke-Begemann.

Tantal

De bygger just nu en maskin som ska kunna öppna en mobiltelefon och ta bort dess komponenter. Nästa, en laser kommer att användas för att lossa komponenter från det elektroniska kretskortet innan de sorteras efter typ. Tantal finns i kondensatorer, till exempel, medan vissa andra komponenter innehåller neodym. Olika delar skulle då behöva behandlas på olika sätt för att göra dem återanvändbara.

"Tanken är att ha en maskin som kan plocka isär två mobiltelefoner på en minut och ta ut de viktiga sakerna snabbt, sa doktor Fricke-Begemann.

Att återvinna material från elektroniskt avfall så att de kan återanvändas någon annanstans kallas i folkmun urban gruvdrift. Det är en del av det som kallas den cirkulära ekonomin, varvid biprodukter från en industriell process matas in i en annan.

Genom att öppna upp en annan källa till råvaror, urban gruvdrift kan också ge tillverkarna ett större val av vad de ska använda. Magnesium, till exempel, som är lättare än aluminium, är uppskattad för sin låga vikt men förutom att den används för att tillverka olika bildelar, det har inte antagits av många andra industrier i Europa.

En av dess främsta nackdelar är dess fluktuerande kostnad:endast tillgänglig som import från Asien, dess pris kan variera mycket från vecka till vecka. Som ett resultat, den rankas högt både vad gäller ekonomisk betydelse och utbudsrisk.

"Det är en mardröm för inköpsavdelningar, sa Blanca Araujo Perez från Foundation for Transport and Energy Research and Development (Cidaut) i Valladolid, Spanien. Hon koordinerar REMAGHIC-projektet som syftar till att återvinna metaller från industriavfall.

Araujo Perez och hennes kollegor tror att återvinning av magnesium kan bidra till att öka dess användning. Planen är att återvinna det från metallskrot i gjuterier och kombinera det med sällsynta jordartsmetaller som lantan och cerium, som de återvinner från lysrör, katodstrålerör och nickel-metallhydridbatterier. Dessa legeringar skulle förbättra magnesiums fysikaliska egenskaper, såsom dess benägenhet att korrodera, samtidigt som kostnaden stabiliseras.

Baklucka

I framtiden, magnesium kan bli den föredragna metallen inom många sektorer. Som en del av REMAGHIC, en prototyp av en baklucka designas för att visa hur den skulle kunna användas vidare inom bilindustrin.

Det lovar även för användning i medicinska implantat och testas för att skapa ett handledsimplantat. Jämfört med titan, som används flitigt, det är mer likt ben i styrka och det bryts ned biologiskt. "Om du hade en skruv gjord av magnesium i handleden, du skulle inte behöva en andra operation för att ta bort det, sa Araujo Perez.

Problemet

Europas ekonomi är beroende av råvaror eftersom alla industrier kräver råvaror. De är också centrala för tekniska framsteg. Smartphones, till exempel, innehåller upp till 50 olika metaller, och infrastruktur för förnybar energi, som solpaneler och vindkraftverk, kan inte byggas utan tellur, gallium och neodym.

Många råvaror, dock, hämtas från utlandet eftersom de inte är tillgängliga i Europa, eller finns i begränsat utbud. Kina är den största leverantören, tillhandahåller för närvarande 49 % av kritiska råvaror. Beroende på import kan det vara riskabelt, särskilt när svårigheter med utvinning och bearbetning är sannolika.

Riskminskande åtgärder är bland annat att ta fram sätt att återanvända råvaror och hitta lämpliga alternativ. Återvinning är särskilt intressant eftersom det också minskar industrins miljöpåverkan. EU har redan investerat över 200 miljoner euro för forskning och innovation som syftar till att utveckla hållbar produktion av primära och sekundära råvaror som en del av finansieringsprogrammet Horisont 2020.