電子廃棄物は世界的な問題になりつつあり、その多くが埋め立て処分されている。そこでは有害金属が溶け出し、環境に害を及ぼす可能性がある。
微細な微生物が、こうした貴重な金属を抽出するために活用されており、金属は再利用できるようになる。
世界で毎年排出される電子廃棄物をすべて積み上げた場合、その重量は、これまでに製造されたすべての商用航空機、あるいは5,000基のエッフェル塔に相当する。これは増大しつつある「津波」であり、国連によるとその原因は、毎日廃棄されるすべての携帯電話、タブレット、その他の電子機器にある。
2017年に世界で排出された4,470万メトリックトンの電子廃棄物（しばしば「e-waste」と略される）のうち、90％が埋め立て、焼却、または違法取引に回された。欧州と米国だけでその約半分を占めている。EUは2020年だけで1,200万トンを排出すると予測されている。何も対策が講じられなければ、2050年までに世界の年間排出量は1億2,000万トンを超えると見込まれている。
欧州と北米の先進国は、自国の電子廃棄物の多くを、アフリカやアジアの開発途上国に輸出している。その大部分は埋め立て地に蓄積し、有害金属が溶け出して地下水や食物連鎖に入り込み、人の健康と環境を脅かしている。
この問題は手に負えないように見えるかもしれないが、私たちは解決策に取り組んでいる。バイオリーチングと呼ばれるプロセスを用い、無毒の細菌によって電子廃棄物からこれらの金属を抽出し、再利用している。
廃棄物から生まれる宝
意外に思われるかもしれないが、これらの有害金属は実は非常に価値が高い。世界で最も貧しい地域に積み上がる電子廃棄物の山には、実は莫大な価値が眠っているというのは皮肉な話である。携帯電話やパソコンには貴金属が含まれており、毎年211億米ドル相当の金と銀が新しい電子機器の製造に使われている。電子廃棄物には世界の金の7％が含まれていると考えられており、安全にリサイクルできれば新製品の製造に利用できる。
推定価値は年間625億米ドルに上ることから、電子廃棄物のリサイクルがもたらす経済的メリットは明らかである。また、新製品の製造に必要な天然資源の供給不足の解消にも役立つ。プリント基板（いわばパソコンの頭脳）に含まれる元素の一部は、供給が危ぶまれている原材料である。
電子機器に含まれるその他の元素は、周期表の中でも特に絶滅の危機に瀕している元素とされている。今世紀中に枯渇する深刻な恐れがある。現在の天然資源利用の傾向が続けば、天然のインジウムは約10年、白金は15年、銀は20年で枯渇すると見込まれている。
しかし、これらの素材を回収することは、想像以上に困難である。
現在、電子廃棄物から金属を抽出・再利用する技術としては、乾式製錬と湿式製錬が用いられている。これらは高温と有毒化学物質を伴うため、環境に極めて有害である。また、大量のエネルギーを必要とし、大量の有毒ガスも発生させるため、さらなる汚染を生み、炭素排出量も大きくなる。
しかし、バイオリーチングは、これらの問題に対する解決策として、ローマ帝国の時代にまでさかのぼって存在していた。現代の鉱業界も数十年にわたりこの技術に依存しており、鉱石から金属を抽出するために微生物（主に細菌、一部の菌類も含む）を利用している。
微生物は金属を化学的に変化させ、周囲の岩石から遊離させて微生物の溶液中に溶け出させる。その後、溶液から金属を分離・精製できる。バイオリーチングはエネルギーをほとんど必要としないため、炭素排出量も小さい。また、有毒化学物質も使用しないため、環境に優しく安全である。
その有用性にもかかわらず、電子廃棄物へのバイオリーチングの応用は、これまでのところ主に学術的な研究にとどまってきた。しかし、当社の研究グループは、この分野で初の産業化への取り組みを主導している。最近の研究では、この手法を用いて廃棄されたパソコンの回路基板から銅を抽出し、高品質の箔に再生することに成功したことを報告した。
金属の性質は種類によって異なるため、新たな手法を絶えず開発する必要がある。バイオリーチングによる金属抽出は汚染を伴わないものの、従来の手法に比べて時間がかかるという課題もある。しかし幸いなことに、遺伝子工学によって、その効率を向上させられることがすでに示されており、これらの微生物を環境に配慮したリサイクルにおいてより効率的に活用できる可能性が広がっている。
廃棄されたパソコンからの金属の再生に成功したことを受け、科学者たちは電気自動車用バッテリーを含む他の種類の電子廃棄物にも取り組んでいる。ただし、より優れたリサイクル技術の開発は、問題解決の一端にすぎない。完全な循環型経済を実現するには、リサイクルはメーカーや生産者から始める必要がある。リサイクルしやすい製品を設計することと、増大する問題を無関心に扱う使い捨て文化に対処することは、迫り来る津波の勢いを抑えるうえで等しく重要である。
