在美国，电子废物可能很快不再仅仅是一个日益严重的环境问题。休斯顿大学的研究人员开发了一种新的供应链模型，该模型可使将电子产品回收为关键矿物变得有利可图，将废弃设备转化为金、锂和钴等材料的稳定国内来源。

电子废物是世界上增长最快的固体废物流，包括从旧手机和平板电脑到电池和电路板的一切物品。当这些设备被塞进抽屉或送往垃圾填埋场时，它们会造成诸如泄漏毒素和老化电池引发火灾等危害。更重要的是，它们代表了美国目前进口的宝贵材料的巨大损失。

锂和钴等材料对电动汽车电池、先进电子产品、军事系统和可再生能源技术至关重要。随着全球需求激增和地缘政治紧张局势收紧对外国来源的获取，确保这些材料的供应是国家的主要优先事项。

但使回收成为一项盈利业务长期以来一直是一个障碍。电子废物回收涉及一个由制造商、独立收集者、加工商和回收公司组成的碎片化网络，每个参与者都有不同的激励措施和成本结构。将这些参与者协调成一个连贯的系统一直是缺失的一环。

UH Cullen工程学院的副教授石健教授表示，许多美国人已经拥有含有宝贵材料的未使用设备。他说：“很多人现在有iPad或旧iPhone放在抽屉里，这是对关键资源的浪费。”“城市采矿使我们能够提取与传统矿山中相同的高价值材料，而不会破坏环境。更重要的是，它有助于确保我们国内供应链为未来技术提供支持。”

为了改变回收的经济性，UH团队绘制了电子废物生态系统中各方的互动图，并开发了一个协作成本分摊框架。这种结构将使制造商、废物收集者和材料回收者从竞争转向合作，更公平地分享利润，并使回收在经济上长期可持续。

“挑战在于回收系统复杂且昂贵，”石健说。“不同的公司负责销售、收集、加工和材料回收，这使得协调变得困难，限制了大规模回收的努力。”工业工程助理教授王凯来提到了该模型解决的瓶颈。他说：“瓶颈不仅仅是技术，而是协调。我们正在回答的大问题是如何使负责任的回收对链条中的每个人来说更容易且在经济上具有吸引力。”

研究生研究员王楚月指出，一个集成系统可以确保关键材料留在美国供应链内。她说：“我们可以提高整个回收生态系统的性能，并使利润分配更加平衡。这确保了电动汽车和先进电子产品所需的材料留在美国本土。”石健补充说，大规模回收提供了战略优势。“通过使回收大规模运作，我们不仅仅是清理废物——我们正在建立一个有利于国家安全和经济的基础。”

该研究模型解决了经济协调挑战，并提出了一条可持续、盈利的电子废物回收路径，从而加强国内矿物供应。这些发现支持了更广泛的努力，以在不开发新矿山的情况下确保关键材料。该研究发表在《科学报告》上。