没有回收，金属材料也将面临“枯竭”
现代科技依赖于元素周期表中所有的稳定元素,铜和铁的浓度明显是最高的，其他元素如铯的浓度相对低的多，但是仅通过浓度并不能清楚的反映出元素的重要性，因为所有的元素对实现印刷电路板被赋予的功能而言都是必不可少的。
然而在过去的十年中，用于制造各种各样的高科技产品的金属材料不定时地出现短缺问题，这促使研究人员对这些材料的临界储量进行量化，量化的标准是这些元素的相对重要性和它们总体的可用性。
来自耶鲁大学的一个团队预估了元素周期表中62种金属的“临界”储量，使我们意识到在未来的几十年中材料可能会变得更加难以寻找，将会付出更大的环境代价，而且不是说采用一些至关重要的技术就可以代替部分的代价。研究结果发表在美国科学院院刊《PNAS》上。
这项基于先前所做的产业信息和专家访谈工作的研究，是第一份关于地球上所有的金属和准金属材料临界储量的同行评议预估。
金属的储量和产量
“我们长期使用的那些金属材料可能不会存在太大的挑战，因为它们储量丰富，且在地理上分布也比较普遍。” Graedel说，“但是一些仅仅在过去10到20年里被运用到的科技上的金属材料却完全是作为副产品在使用，你不会刻意开采它们；通常它们只会少量聚集，而且用途特殊。另外它们通常无可替代。”
据研究人员所说，临界储量并不仅仅取决于地质的丰盈程度，也包括一些其他的重要因素，例如在生产过程中找到有效替代品的潜在可能性、地理政治中矿床集中的程度、采矿工艺的情况、监督管理、地理政治的重大举措、地区不稳定性以及经济政策等。
为了评估所有金属材料的状况，研究人员采用了一种方法从三个方面对临界储量进行表征：供应风险、环境影响以及易受人为供应限制的制约。他们发现，供应风险导致了对新兴电子工业中许多极其重要的金属（包括镓和硒）的供应制约；开采和加工对环境的影响给铂系金属（金和汞）带来了巨大的挑战；对于钢中的合金元素（包括铬和镍）以及用于高温合金的元素（钨和钼）来说，它们面临的最大问题就是受供应限制的制约。
对临界储量有重大影响的因素包括初级生产量在地理上的高度集中（例如全球供应的90%-95%的稀土金属都来自中国）、缺乏合适的替代品（用于电脑和手机显示屏的铟没有合适的替代品）以及政治不稳定性（极其重要的一种元素钽——广泛用于电子工业——产自遭战争破坏的刚果民主共和国）。
材料的回收利用
研究人员也分析了再循环率在未来几年内如何演变以及不同工业对非原生材料资源的利用程度。一些材料（例如铅）可以被高度回收利用是因为它们通常是大批量使用的，Graedel说。但是在一些现代电子工业中具有重要作用的相对稀有的材料就很难回收利用，因为它们是小批量使用的，并且难于从逐渐复杂化和紧凑化的新技术中分离出来。
“我认为这些结果给了那些产品设计师们一条信息，他们应该花费更多时间考虑在他们的产品不再被使用时该怎么办”他说。“正是它们的设计使得这些材料的回收利用变得困难。是时候考虑这些出色产品使用结束后的归宿问题了。”
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