Bisakah Anda Mendaur Ulang Hard Drive? Google Mencoba Mencari Tahu

CERITA INI AWALNYAmuncul di Grist dan merupakan bagian dari kolaborasi Climate Desk .

Di sebuah laboratorium di dalam pusat data Google di Mayes County, Oklahoma, para peneliti menghabiskan musim gugur 2019 dengan membongkar hard disk drive lama dengan tangan untuk mengekstrak komponen sepanjang 2 inci yang dikenal sebagai rakitan magnet. Terdiri dari dua magnet tanah jarang yang kuat, rakitan magnet adalah otot penting dalam hard drive, mengendalikan lengan aktuator yang memungkinkan perangkat membaca dan menulis data.

Selama enam minggu, para ilmuwan memanen 6.100 otot magnetik ini, semuanya efektif seperti baru. Magnet kemudian dikirim ke fasilitas manufaktur hard drive di Thailand, di mana mereka ditempatkan ke drive baru dan, akhirnya, digunakan kembali ke pusat data di seluruh dunia.

Ini jauh dari apa yang terjadi pada perkiraan 22 juta hard disk drive yang usianya keluar dari pusat data Amerika Utara setiap tahun. Biasanya, saat operator pusat data menukar hard disk lama dengan hard disk baru seperti yang mereka lakukan setiap tiga hingga lima tahun hard disk yang dibuang akan dirobek begitu saja. Unsur-unsur tanah jarang, yang membutuhkan energi dan sumber daya yang signifikan untuk ditambang dan diubah menjadi magnet, hilang dalam lautan kepingan aluminium.

Tetapi selama beberapa tahun, Google dan industri teknologi lainnya diam-diam bekerja untuk mengubahnya. Dimotivasi oleh kekhawatiran tentang kekurangan pasokan logam tanah jarang di masa depan serta dampak lingkungan dari penambangan tanah jarang, yang mengaburkan kredensial hijau mereka, perusahaan teknologi, bersama dengan mitra di akademisi dan pemerintah, sedang menjajaki apakah mereka dapat menambang dengan keras. drive sebagai gantinya. Hingga saat ini, upaya tersebut kurang mendapat perhatian publik. Tetapi mereka mungkin mendapatkan dorongan di bawah pemerintahan Biden, yang baru-baru ini menandai hard drive pusat data pemerintah sebagai sumber yang menjanjikan dari elemen tanah jarang yang dibutuhkan Amerika tidak hanya untuk perangkat penyimpanan data dan elektronik konsumen, tetapi juga untuk teknologi energi. yang merupakan kunci untuk memerangi perubahan iklim.

Baca juga di informasikita untuk mendapatkan informasi tentang teknologi terbaru sesuai dengan keinginan anda.

“Magnet hard drive penting karena mengandung neodymium dan dysprosium, yang penting untuk kendaraan listrik dan turbin angin,” Hongyue Jin , seorang ilmuwan di University of Arizona yang mempelajari daur ulang tanah jarang, mengatakan kepada Grist. Dari 17 elemen tanah jarang yang berbeda, “keduanya saat ini adalah yang paling penting dan kritis.”

Pusat data, gudang komputer yang membentuk tulang punggung fisik internet, adalah tempat yang tepat untuk menemukan elemen-elemen tersebut. Mereka adalah konsumen hard disk drive terbesar di dunia, yang merupakan salah satu penggunaan akhir terbesar untuk magnet tanah jarang . Tidak seperti hard drive di dalam komputer pribadi, yang cenderung mengumpulkan debu di ruang bawah tanah orang ketika mereka mencapai akhir hidupnya, operator pusat data memiliki protokol ketat untuk mengumpulkan dan membuang hard disk drive lama untuk melindungi keamanan data.

“Sebuah hard drive yang ada di komputer Anda di rumah mengharuskan Anda sebagai konsumen untuk membawanya ke pendaur ulang,” kata Kali Frost, seorang mahasiswa doktoral dalam keberlanjutan industri di Universitas Purdue. “Pusat data sudah menjadi pemasok jutaan hard drive. Perusahaan yang mengoperasikan pusat data tersebut ingin menanganinya dengan cara terbaik, dan semakin mengoptimalkannya untuk keberlanjutan.”

AS sendiri menghasilkan hampir 17 persen dari semua hard disk drive bekas  bagian terbesar secara global dan para peneliti memperkirakan bahwa jika semua perangkat penyimpanan data ini didaur ulang, mereka dapat memasok lebih dari 5 persen dari semua permintaan magnet tanah jarang di luar China, berpotensi membantu memenuhi permintaan sektor teknologi informasi serta perusahaan energi bersih. Sebuah konsorsium peneliti AS, perusahaan teknologi, produsen perangkat keras, dan pendaur ulang limbah elektronik baru-baru ini mulai mengeksplorasi dengan tepat bagaimana tanah jarang dapat dipanen kembali dan diberi kehidupan kedua.

Pada tahun 2019 para pemangku kepentingan ini menerbitkan laporan yang mengidentifikasi sejumlah strategi potensial, termasuk menghapus dan menggunakan kembali seluruh hard disk drive, melepas dan menggunakan kembali rakitan magnet, menggiling magnet hard drive lama dan menggunakan bubuk untuk membuat yang baru, dan mengekstraksi magnet langka yang dimurnikan. elemen tanah dari drive yang diparut. Masing-masing strategi ini memiliki tantangannya sendiri melepas rakitan magnet dengan tangan membutuhkan banyak tenaga; mengekstraksi logam tanah jarang dari teknologi dapat menghabiskan banyak bahan kimia atau energi dan menghasilkan limbah yang signifikan dan agar limbah tersebut dapat ditingkatkan, perlu ada dukungan dari banyak pelaku di seluruh rantai pasokan global.

Membuat bahkan penyesuaian rantai pasokan yang relatif kecil yang diperlukan untuk menempatkan magnet tanah jarang bekas atau daur ulang di dalam hard disk baru “sulit,” kata Jin. “Dan terutama ketika Anda harus memulai dari sejumlah kecil dengan teknologi baru.”

Namun, beberapa perusahaan telah mulai mengambil langkah pertama. Pada tahun 2018, Google, pembuat hard drive Seagate, dan perbarui elektronik Recontext (sebelumnya Teleplan) melakukan proyek demonstrasi kecil yang melibatkan pelepasan rakitan magnet dari enam hard disk drive dan menempatkannya di drive Seagate baru. Demonstrasi ini, kata Frost, adalah “katalisator” untuk studi 2019 yang lebih besar di mana 6.100 rakitan magnet diekstraksi dari hard drive Seagate di pusat data Google sebelum dimasukkan ke hard drive baru di fasilitas manufaktur Seagate. Frost, yang memimpin studi tahun 2019, percaya bahwa ini adalah demonstrasi terbesar dari jenisnya yang pernah dilakukan.

The hasil , yang akan diterbitkan dalam edisi mendatang jurnal Resources, Konservasi, dan Daur Ulang , tidak hanya menunjukkan bahwa magnet jarang-bumi dapat dipanen dan digunakan kembali di skala yang lebih besar, tetapi bahwa ada manfaat lingkungan yang signifikan untuk melakukannya. Secara keseluruhan, rakitan magnet yang digunakan kembali memiliki jejak karbon 86 persen lebih rendah daripada yang baru, menurut penelitian tersebut. Frost mengatakan bahwa perkiraan ini secara konservatif memperhitungkan campuran energi dari jaringan listrik lokal tempat pusat data beroperasi. Mengingat penggunaan energi terbarukan hampir sepanjang waktu oleh Google di pusat data khusus ini , jejak karbon dari magnet yang digunakan kembali bahkan lebih rendah.

Google menolak untuk mengatakan apakah mereka memiliki proyek tindak lanjut yang sedang dikerjakan tetapi mengarahkan Grist ke tujuan yang diumumkan secara publik untuk mengembangkan proses daur ulang magnet tanah jarang yang dapat diskalakan. Ines Sousa, manajer program dampak lingkungan pemasok di Google dan rekan penulis studi baru, mengatakan ada beberapa tantangan yang masih perlu diatasi sebelum itu menjadi kenyataan.

Ini termasuk kebutuhan akan kebersihan ekstrem selama daur ulang magnet “karena hard disk modern sangat sensitif terhadap partikel kecil”, dan fakta bahwa hard disk terus berubah, menghasilkan desain magnet baru setiap beberapa tahun.

“Ada peluang untuk membuat desain magnet konstan antar generasi sehingga proses reuse dapat berskala,” kata Sousa.

Juru bicara Seagate Greg Belloni mengatakan kepada Grist bahwa perusahaan “berkomitmen untuk bekerja memecahkan kerumitan” daur ulang tanah jarang dalam “kolaborasi erat dengan pelanggan.” Pelanggannya yang lain, pembuat komputer Dell, sedang menjajaki pendekatan daur ulang yang berbeda.

Pada tahun 2019, Dell meluncurkan program percontohan dengan Seagate dan Recontext untuk memanen magnet dari hard drive komputer (dikumpulkan melalui program penarikan kembali Dell), menghancurkannya, mengekstrak tanah jarang, dan menggunakannya untuk membuat magnet baru. Hingga saat ini, sekitar 19.000 pon magnet tanah jarang telah dipanen untuk didaur ulang melalui kolaborasi ini. Proyek ini “tetap menjadi program percontohan karena kami terus mencari cara untuk menskalakan dalam operasi kami sendiri,” kata juru bicara Dell Mel Derome kepada Grist.

Meskipun mungkin bertahun-tahun sebelum magnet tanah jarang didaur ulang secara massal menggunakan pendekatan apa pun, pemerintahan Biden dapat membantu mempercepat upaya ini. Melalui Institut Bahan Kritis di Laboratorium Nasional Ames, pemerintah federal telah mendanai beberapa proyek yang berfokus pada pengembangan proses yang lebih bersih dan lebih efisien untuk mendaur ulang elemen tanah jarang dari magnet. Dalam laporan baru-baru ini tentang penguatan ketahanan rantai pasokan , pejabat administrasi menulis bahwa 4.000 pusat data yang dioperasikan pemerintah AS mewakili “kesempatan jangka pendek” untuk memanen magnet tanah jarang menggunakan jenis penelitian dan pengembangan yang didanai pemerintah federal ini.

Jin mengatakan bahwa program semacam itu dapat menurunkan hambatan daur ulang di seluruh industri teknologi, mirip dengan bagaimana rencana pemerintahan Biden untuk menggemparkan armada federal dapat memberi dorongan pada pasar kendaraan listrik yang lebih luas. Itu juga bisa meletakkan dasar bagi sektor kendaraan listrik untuk mengembangkan pendekatannya sendiri untuk mendaur ulang magnet tanah jarang .

“Membuat proses baru untuk 6.000 hard disk tidak benar-benar layak secara komersial,” kata Jin, mengacu pada jumlah magnet hard disk yang didaur ulang dalam studi Google. “Tetapi jika kita berbicara tentang 4.000 pusat data, akan lebih memungkinkan untuk mengubah rantai pasokan dan menerapkan jalur penggunaan kembali dan daur ulang yang baru. Jadi saya sangat senang mendengarnya.”

Leave a Comment