全球倡议矿山用于材料和磁铁的退役硬盘驱动器

2019-07-03 16:31:53

去年年底,谷歌收到了希捷的六款硬盘:全新的,除了他们的稀土磁铁。这些磁铁已经在Google的数据中心度过了一生,然后又开始了第二次。

概念验证实验是全球计划中的五个项目之一,旨在研究从退役硬盘驱动器 (HDD)中恢复和重复使用材料的可行性 。该计划本身是由国际电子制造计划 (iNEMI)组织的长期努力 ,项目团队成员来自 美国能源部的关键材料研究所。所有五个项目的结果将在即将发布的报告中进行总结。

到目前为止,早期结果令人鼓舞。“你可以收获[磁铁],你可以干净利落地做,你可以把它放在一起,驱动器也可以工作,” 与iNEMI合作的顾问Mark Schaffer说 。

这种伙伴关系源于不同的目标,相互补充。多年来,iNEMI一直在研究电子制造的可持续性,特别关注电子废弃物。而且,由于2010年稀土元素供应受到冲击,美国能源部启动了关键材料研究所(CMI)寻找降低供应风险的方法。

寻找从报废电子设备中提取稀土元素等关键材料的新方法可以作为“我们国家防御可能供应冲击的第一道防线之一” ,负责Ames实验室 CMI的CMI领导人 Chris Haase说 。爱荷华州。

2013年,一个“标志性产品”被选为供应链和商业模式的模型,以支持电子产品的循环经济,普渡大学的材料工程师Carol Handwerker说 ,他负责iNEMI和CMI的金属回收工作。该产品是硬盘驱动器:无处不在的组件仍然相关,特别是在数据中心,但经历了大量的更新。

根据 爱达荷州国家实验室的一项估计 , 美国每年约有2000万台硬盘从主要数据中心退役。例如,谷歌和微软每两到三年就会完全取代数据中心的硬盘驱动器,Handwerker说。

这些驱动器可以被擦除和重复使用,但大多数最终被切碎并以废铝或钢材出售。说,在田纳西州,从金属回收设施的剩余废渣,含有稀土元素包括黄金,铂金,而“所有的好东西,”被用作填充材料对铺路 蒂姆·麦金太尔 的 橡树岭国家实验室。

现在,一种美味的胡萝卜以电子产品环境评估工具 (EPEAT)的新规定的形式出现,这是一种使用可持续方法生产的 电子产品验证程序。最近,EPEAT的管理员开始为含有至少5%的消费后内容的硬盘驱动器设备提供额外的积分。

对于那些竞标向美国联邦机构提供IT设备的公司来说,这是一个大问题,因为这些公司必须获得EPEAT黄金评级才能赢得这些合同,Handwerker说。但对于制造商想要购买回收的稀土材料,生产出符合这些标准的硬盘,有无处去说, 普雷斯顿科比 伊利诺伊州的动量技术。

在iNEMI倡议下的五个项目中, Momentum Technologies 和 Urban Mining Company 正在寻找从退役驱动器中清除磁铁材料的方法。 Momentum研究人员使用真实的碎片硬盘驱动器从混合物中提取磁铁材料,然后将其转化为氧化物粉末 - 磁铁制造商使用的起始材料。 总部位于奥斯汀的Urban Mining Company完全避免了粉碎,而是从完整的硬盘驱动器中去除磁铁,粉碎它们,并将磁粉加工成新的磁铁块。

另一种策略也消除了整个宝贵的磁铁。Handwerker表示,使用谷歌的六个驱动器,荷兰电子公司Teleplan在洁净室内手动拆除了整个磁铁组件 。然后将磁铁组件传递给希捷,在那里将它们放入新的驱动器中。谷歌已经证实这些硬盘功能正常。

但是,对于大规模和高吞吐量的拆卸,需要自动化。Oak Ridge的McIntyre开创了一种从硬盘驱动器中移除磁铁的自动化方法。McIntyre表示,大多数硬盘驱动器都将磁铁放在左下角,他们的团队检查了250多种不同型号的10,000多个驱动器,发现只有两个例外。

另外要知道的是自动拆卸是驱动紧固件的位置。McIntyre的团队创建了一个紧固件位置数据库,并将它们编程到机器中。机器扫描驱动器的条形码,然后移除紧固件并切掉包含磁体组件的角落。拐角在烤箱中加热,磁铁在脱落时脱落。目前,橡树岭国家实验室的一个试验设施每天可处理多达7,200个驱动器。

然后,磁铁可以在新的HDD中重复使用 - 如果它们还没有过时的话。否则,它们也可以用于其他应用,例如电动机。最后的选择是将整个磁铁送到Momentum Technologies或Urban Mining Company等公司进行材料回收。

但到目前为止,硬盘驱动器价值回收的最佳方案是重复使用,Handwerker说。在 Cascade Asset Management,一家处理退役IT设备的威斯康星公司,首席执行官 Neil Peters-Michaud 在现场拥有粉碎机,但不愿意使用它们。“如果我们可以转售一件物品进行再利用,那么它产生的价值远远超过废品从碎纸中产生的价值,”参与iNEMI倡议下的生命周期和经济分析项目的Peters-Michaud说。硬盘重用的问题是公司经常担心擦除后数据挥之不去。“我们讨论的部分内容是,我们如何说服组织信任电子产品卫生,而不是觉得他们需要切碎驱动器?”他说。

iNEMI的Schaffer说,数据擦除过程和建立信任将成为该计划下一阶段的主要焦点。另一个目标是将恢复扩展到其他组件,如电路板。该阶段还将研究如何扩大成功的概念验证实验并将其集成到现实世界的供应链中。“这需要一个村庄,”Handwerker说。