世界上的每一座城市都有大量的废旧电缆和管道。城市地底下就像一座储量丰富的“地下矿藏”。在瑞典,未经开采的铝、铜和铅的矿床价值高达数百亿美元。

Cable-X正在研发从旧管道中提炼金属技术。

Cable-X正在研发从旧管道中提炼金属技术。

电话公司和事业单位每天都在安装新的通信、电力电缆,而旧的电缆往往被置之不理——挖它们出来的成本和技术难度实在太高。

昂贵的金属价格和日趋严格的环保法规让人们开始重新审视这些废弃金属的价值。

越来越多的人在问:我们是否应该开采脚下的这片未来的矿藏?

要实现这一想法,我们需要绘制“矿藏”分布图、研发划算的金属提炼方法以及分析如何迎合目前的技术、经济和法律条件。

“城市矿藏”是瑞典林雪平大学(Linköping University)科研项目之一,其目的是统计出瑞典城市基础设施中蕴含的金属总量。而电缆、管道等城市基础设施建设中产生的金属废弃物正是其中的重点。该项目还积极研发废弃金属提炼技术,并从经济、环保的角度反复评估这些技术。“城市矿藏”由Vinnova公司赞助,参与该项目的有科学家、回收企业和当地政府部门。

城中采矿替代传统采矿

“自然资源的争夺日益激烈,我们必须把目光转向那些未经充分利用的材料。这些材料大部分隐藏在建筑、地底及垃圾填埋场里。”Joakim Krook说,他是林雪平大学环保技术专业的讲师,也是“城市矿藏”的项目经理。

“我们发现,处于社会金字塔顶端的决策者们,普遍对重要材料的供应状况表示担忧,特别是一些金属。造成材料短缺的原因多种多样,如发展中国家日益恶化的污染问题,还有日新月异的经济和技术发展。实际上,我们从沉积物中提炼出金属的比例已经相当可观。”Krook说。

“具有战略意义的金属在不断涨价。而我们知道,城市基础设施和建筑物中潜藏着大量这类物质。全球已经探明的铜总储量与全球的建筑物中及城市周边的总量基本相当。”Krook继续介绍到。

“因此,‘城中采矿’将是传统采矿的极好补充。我们现在要做的,就是统计出废弃金属的总量,让‘冬眠’中的金属‘醒来’。这些废弃金属包括废旧的建筑、电器和家具,基础设施中废弃的、埋在地下的电缆、燃气用金属管道等等。”Krook说。

旧工业园中的贵金属

林雪平大学的研究人员检测了诺尔雪平市,该地区也是“城市矿藏”项目的参与地区。建筑和马路底下的土地中含有各类材料,并且能够回收利用。例如:

  • 钢制区域供暖管。
  • 铜制、铁制和钢制的水管和下水道。
  • 含铜和铝的照明电缆。
  • 高低压电线中的铜和铝。
  • 含铜电话线。
  • 埋在地下的废弃钢制和铜制的输油管道。

在诺尔雪平进行的研究将持续一年。研究以大量数据为基础,具体工作包括:绘制已停止使用的电线、管道分布图;研究数字化地图;分析GIS(Geographic Information System,即地理信息系统)数据和其它电线所有者提供的信息;分析由市政府提供的技术系统统计数据。

调查显示:诺尔雪平已停止使用的基础设施中,含有5000吨金属。“我们在停止使用的城市燃气、供暖网络中发现了4455吨铁;在断开的直流电网和交流电网中发现了560吨铜,甚至在中断的电缆发现了27吨铝。”林雪平大学环保技术系研究员Björn Berglund说。

该项目的一个子项目主要负责市中心的工业区。诺尔雪平市计划对这个区域进行现代化改造,将其改建成住宅区和商业区。这项计划将拆除所有建筑,治理受污染的土地,回收现有的地下基础设施。目前,埋在地下的材料总长达100公里,预计总重量为300吨,价值近500万瑞典克朗。

那我们就拿着铁锹和铲子开始挖吗?不,当然没那么简单,金属虽然宝贵,但获取其中的金属离不开科技的力量。

如果只是清除整个工业区,采用传统的挖掘技术并非不可,或许还挺经济。但如何回收建筑和街道底下电缆中的金属呢?若要回收这些金属,挖掘、钻孔的难度和成本都更高,但一些有趣的技术为我们提供了新的选择。铜价目前是每千克50瑞典克朗,而挖掘的成本是每米1000瑞典克朗,我们正在寻找更好、更经济的挖掘方法。

新回收办法

投资机构Formas为林雪平大学环保技术系的研究人员提供了300万瑞典克朗,用来评估不同的城市地下废弃设施金属提炼技术。

来自Linköping’s Tekniska Verken、Observation Networks、Stena Metall以及Cable-X公司的研究人员通力协作,启动了名为“城市废弃网络金属提炼的经济和环保效益评估”项目。

在该项目框架之内,一套低成本的回收铜缆中金属芯的办法正在林雪平进行测试。

它的工作原理是这样的:将一种有机的、可生物降解的溶剂注入铜缆内,以减少电缆和外层网套之间的摩擦。随后用绞盘将铜芯抽出。这项技术是由奥地利Cable X公司研发,目前已在瑞典市场上投入使用。

“我们非常看好环保型电缆铜芯回收技术,市场潜力巨大。”Rolf Neuendorff说,他现任Cable-X公司瑞典地区代表,也是本次项目的参与者之一。

“旧铜管正在被高性能光缆取代,从经济的角度来说,应该在回收铜线的同时继续开发和利用回收后留下的空心电缆。凭借这套技术,就算是长达300米的电缆也不会给未来造成麻烦,现在最常见的为125米左右。提炼电缆芯还需要进行前期准备,耗时长短取决于电缆类型,大约需要1个半到5个小时。”

本文于2011年12月发布