Ingen som är ekonomiskt aktiv har råd att gå utan åtminstone en mobiltelefon, och i den takt som elektronisk utrustning återuppfinns, det är bara en tidsfråga innan din "senaste" iPhone 11 hamnar på en dumpningsplats.

Lika snabbt som vi producerar elektronisk utrustning, vi producerar elektroniskt avfall. Faktiskt, enligt en gemensam rapport från Platform for Accelerating the Circular Economy (PACE) och flera FN-organ under paraplyet av E-waste Coalition, världen producerar 50 miljoner ton elektroniskt och elektriskt avfall (e-avfall) per år – det är mer än vikten av alla kommersiella flygplan som någonsin tillverkats.

Och detta elektroniska och elektriska avfall har ett värde på över 62 USD, 5 miljarder.

Min mobil, inte jorden

När världens befolkning kryper närmare 10 miljarder människor på jorden år 2050, mängden e-avfall vi genererar ökar samtidigt. Även om vi är på god väg att producera 120 miljoner ton e-avfall per år till 2050, det finns bokstavligen en silverkant i mängden e-avfall vi producerar:Så mycket som 7 procent av världens guld kan finnas i e-avfall.

Idén, säger professor Dean Brady, Chef för School of Chemistry på Wits, är att skapa en cirkulär ekonomi, där allt som används kan återvinnas, återanvänds, eller omvandlas till nya produkter. "Vi har många sällsynta jordartsmetaller i telefoner som vi kan återanvända, säger Brady.

Enligt den gemensamma rapporten PACE, det finns 100 gånger mer guld i ett ton e-avfall än det finns i ett ton guldmalm. Vidare, våra mobiltelefoner, bärbara datorer, solpaneler, och andra elektroniska enheter är fullproppade med sällsynta jordartsmetaller som platina, kobolt, magnesium och koppar.

Cirkuläritetens ekonomi

"Nästan allt från din telefon kan återvinnas, " säger Brady. "Våra mobiltelefoner kommer att bli nästa gruvor. Om vi ​​kan ta alla sällsynta jordartsmetaller ur våra telefoner snarare än ur marken, vi kan återanvända dem och skapa en cirkulär ekonomi."

För närvarande återvinns bara 20 procent av allt e-avfall, medan resten antingen hamnar på en soptipp eller återvinns informellt. I en cirkulär ekonomi, nästan allt skulle kunna återanvändas eller återanvändas, lämnar mycket lite att gå till spillo.

Brady och hans kollegor arbetar för att täppa till återvinningsklyftan, genom att skapa en cirkulär ekonomi från de kemiska processer som krävs för att bryta mobiltelefoner.

"Medan kemin har förändrat världen under de senaste 150 åren och har varit ansvarig för stora framsteg i nästan alla branscher, vi som kemister är också mycket medvetna om den påverkan vi har på miljön, säger Brady.

Inspirerad av Wits professor Roger Sheldon, som är allmänt känd som "den gröna kemins fader", Wits kemister utforskar grön kemi genom forskning om förnybara kemikalier, återvinningsbara katalysatorer för hållbara kemiska processer, använder CO ₂ och grön kemi genom att använda enzymreaktioner för allt från biobränslen till läkemedel och livsmedelsingredienser.

"Det finns en enorm rikedomsskillnad över hela världen, och den stora efterfrågan på fler och billigare produkter innebär att vi skulle behöva tillverka ungefär fyra gånger vad vi tillverkar just nu. Dock, vi har redan det hållbara fotavtrycket av 1,7 jordar [vi använder för närvarande resurserna på 1,7 jordar för att försörja oss själva], så vi kommer att behöva producera ungefär tre till fyra gånger så mycket som vi för närvarande gör med hälften av det miljöavtryck vi nu har, " säger Brady. "Detta är en stor order."

Kemihögskolan arbetar med nya teknologier som grön kemi genom förnybara kemikalier; hitta återvinningsbara katalysatorer för kemiska reaktioner genom att använda CO ₂ som katalysator och att använda biokatalysatorer för att producera allt från biobränslen till läkemedel och livsmedelsingredienser.

Den gröna kemins alkemi

Professor Charles de Koning, leda projektet för att hitta förnybara kemikalier, säger:"Råolja är grunden för vår kemiska industri, men detta är inte hållbart. Tillgången på råolja är inte bara begränsad, men vår användning av fossila bränslen släpper ut kol som avsatts under årtusenden i atmosfären som koldioxid, som kommer att leda till klimatförändringar."

Kemihögskolan utvecklar och använder nya produkter från biomassa för att ersätta kemikalier baserade på fossila bränslen, vilket kommer att resultera i neutral netto CO ₂ produktion.

"Ny teknik inom kemisk katalys, biokatalys och biotransformation, flödeskemi, och bioraffinaderier kommer att bidra till en mer hållbar cirkulär ekonomi, med minskat avfall, enligt definitionen av Environmental (E)-Factor utvecklad av professor Roger Sheldon, säger Brady.

I sista hand, denna gröna kemi kan stimulera en cirkulär ekonomi som kan återvinna mobiltelefoner till dollar. Hållbart.