Elektroonikajäätmed on üks kiiremini kasvavaid jäätmevooge maailmas, kuid neid saaks võtta ringlusesse palju enam. Kaotame praegu kahel rindel. Kasutuselt kõrvaldatud elektroonika sisaldab ohtlikke, keskkonda reostavaid aineid, kuid samal ajal ka nn baasmetalle, nagu vaske, niklit, koobaltit, samuti haruldasi muldmetalle ja väärismetalle. Kõik need metallid on ülivajalikud tööstusele ja neist mitmed on liigitatud kriitiliste toormete hulka.

Eriti kulla puhul võib selle suhteline sisaldus küündida jäätmetes sadu kordi kõrgemale kui kaevandatavates maakides. Teisisõnu ei ole vanad trükkplaadid lihtsalt prügi – need on halvasti kasutatud ressurss.

Probleem seisneb selles, et tänapäeva peamised ümbertöötlemise viisid on kallid ja kohmakad. Need tuginevad endiselt peamiselt kõrgel temperatuuril sulatamisele ja agressiivsele keemilisele töötlusele, mis mõlemad nõuavad erilist taristut, palju energiat ja märkimisväärsel hulgal kemikaale. Majanduslikult on meetodid küll tasuvad, kuid enamasti ainult suures mastaabis. See teeb ringlussevõtu hajutamise keeruliseks ja piirab väiksemate ka paindlikumate lahenduste arengut.

Bioleostamise lahenduste väljatöötamisega tegeleva ettevõtte BiotaTec teadlaste ajakirjas Journal of Hazardous Materials Advances avaldatud uuring viitab paindlikumale alternatiivile. Autorid, kelle seas on ka Tartu Ülikooli teadmussiirde- ehk nn tööstusdoktorandid Jaan Vihalemm ja Astrid Laidna, keskendusid kullarikka trükkplaadipulbri fraktsioonile.

Eesmärk ei olnud siiski selle töö juures kuld ja teised väärismetallid, vaid need, millede leostumine tekitab väärismetallide eraldamise protsessi käigus probleeme. Nn baasmetallid on enamasti palju reaktiivsemad kui kuld, "süües" kulla eraldamiseks vajalikke kemikaale ja takistades eraldamisprotsesse.

Seega võtsid nad selles töös sihikule baasmetallid, mille kogused ületavad väärismetallide omi sadades kordades. Uuringu peamine tulemus näitas, et väävlit n-ö toiduna kasutavad bakterid suudavad valikuliselt eraldada metalle, nagu vaske, tsinki, koobaltit ja haruldasi muldmetalle, jättes samal ajal suurema osa väärismetallidest tahkesse jääki.

See on oluline, sest elektroonikajäätmete sees olevad metallid on n-ö segamini ja on tihtipeale keemiliselt tihedalt läbi põimunud, mistõttu on neid tihtipeale keerukas üksteisest puhtalt eraldada. Avaldatud töö näitas, et bioloogia võib aidata seda segu lahti harutada: eemaldades esmalt osa metalle, vähendab see jäägi keskkonnaohtlikkust ja muudab alles jääva fraktsiooni veelgi kullarikkamaks.

Bioleostamine ehk mikroobidega metallide eraldamine on paljulubav just seetõttu, et see toimib tavapäraste metallurgiliste protsessidega võrreldes palju leebemates tingimustes. Väga kõrgete temperatuuride või suurte koguste ohtlike kemikaalide asemel kasutatakse mikroorganisme, mis töötavad madalal temperatuuril ja atmosfäärirõhul. See vähendab energiakulu, alandab süsinikujalajälge ning muudab metallide valikulise eraldamise ka majanduslikult tulusamaks.

See ei tähenda, et bioloogiline töötlemine asendaks automaatselt tavapärase ringlussevõtu, kuid see pakub leebemat ja potentsiaalselt paindlikumat tööriista, eriti eeltöötlusetapina.

Uuringu teeb eriti tähelepanuväärseks asjaolu, et töörühmal õnnestus protsessi mahtu suurendada ehk skaleerida. Parima tulemuse andnud protsessi optimiseerisid nad nii 10-liitrise kui ka 80-liitrise reaktori jaoks. See on oluline, sest paljud ringlussevõtu ideed näevad küll kolvis elegantsed välja, kuid kaotavad tööstuslikus mõõtkavas oma jume.

Töö läks leostamisest endast kaugemale. Metallirikas lahus ei ole veel kasutatav tööstuslik toode. Sobitumaks päris tööstusahelatesse tuleb lahustunud metallid muuta millekski selliseks, mis sobituks olemasoleva tootmisahelaga, võimaldades seda edasi rafineerida. Antud juhul tähendas see vahetooteid, nagu metallide hüdroksiidide sadet (mixed hydroxide precipitate, MHP), mis viib protsessi sammu võrra lähemale tööstuslikult rakendatavale ringlussevõtule, mitte ei jää pelgalt laboratoorseks demonstratsiooniks.

Teel tööstusliku protsessi juurde on vaja lahendada veel osad probleemid, nagu hetkel veel madal e-jäätmete osakaal, mikroobidele ühtlase kasvukeskkonna tagamine tööstuslikes mahtudes ja protsessi pikkuse lühendamine. Töö selleks BiotaTecis käib.

Laiem sõnum on lihtne: elektroonikajäätmeid ei peaks nägema ainult jäätmekäitlusprobleemina, vaid ka strateegiliselt oluliste metallide allikana. Kui praegune ringlussevõtt tugineb peamiselt kallitele suuremahulistele protsessidele, siis selektiivne bioloogiline töötlemine võib saada üheks osaks lahendusest – leebemaks, palju väiksema süsinikujalajäljega ja paremini sobivaks väärtuslike komponentide eraldamiseks väga keerulisest jäätmevoost.