Wetenschap
Een onderzoeker haalt een smartphone uit elkaar om erachter te komen welke materialen erin zitten. Krediet:Shahana Althaf, CC BY
Het is moeilijk voor te stellen dat u door het moderne leven zou navigeren zonder een mobiele telefoon in de hand. Computers, tablets en smartphones hebben de manier waarop we communiceren veranderd, werk, leren, nieuws delen en onszelf vermaken. Ze werden nog belangrijker toen de COVID-19-pandemie de klassen verplaatste, vergaderingen en sociale contacten online.
Maar weinig mensen beseffen dat onze afhankelijkheid van elektronica gepaard gaat met hoge milieukosten, van het delven van mineralen tot het weggooien van gebruikte apparaten. Consumenten kunnen snellere producten met meer opslagruimte en betere camera's niet weerstaan, maar constante upgrades hebben geleid tot een groeiende wereldwijde afvaluitdaging. Alleen al in 2019, mensen gooiden 53 miljoen ton elektronisch afval weg.
In ons werk als duurzaamheidsonderzoekers, we bestuderen hoe consumentengedrag en technologische innovaties de producten die mensen kopen beïnvloeden, hoe lang ze ze bewaren en hoe deze items worden hergebruikt of gerecycled.
Ons onderzoek toont aan dat hoewel e-waste wereldwijd toeneemt, het neemt af in de VS. Maar sommige innovaties die de stroom van e-waste afslanken, maken producten ook moeilijker te repareren en te recyclen.
Gebruikte elektronica recyclen
Dertig jaar aan gegevens laten zien waarom het volume van e-waste in de VS afneemt. Nieuwe producten zijn lichter en compacter dan eerdere aanbiedingen. Smartphones en laptops hebben desktopcomputers verdrongen. Televisies met dunne, flatscreens hebben grotere kathodestraalbuizen verdrongen, en streamingdiensten doen het werk dat ooit stand-alone mp3 nodig had, dvd- en blu-rayspelers. Amerikaanse huishoudens produceren nu ongeveer 10% minder elektronisch afval in gewicht dan op hun hoogtepunt in 2015.
Deze ontlede tablet toont de componenten binnenin, die elk werden geregistreerd, gewogen en gemeten door onderzoekers. Krediet:Callie Babbitt, CC BY
Het slechte nieuws is dat slechts ongeveer 35% van het Amerikaanse e-waste wordt gerecycled. Consumenten weten vaak niet waar ze afgedankte producten moeten recyclen. Als elektronische apparaten op stortplaatsen ontleden, gevaarlijke stoffen kunnen uitspoelen naar het grondwater, inclusief lood gebruikt in oudere printplaten, kwik gevonden in vroege LCD-schermen en vlamvertragers in kunststoffen. Dit proces brengt gezondheidsrisico's met zich mee voor mensen en dieren in het wild.
Er is een duidelijke behoefte om e-waste te recyclen, zowel om de volksgezondheid te beschermen als om waardevolle metalen terug te winnen. Elektronica bevat zeldzame mineralen en edele metalen die worden gewonnen in sociaal en ecologisch kwetsbare delen van de wereld. Hergebruik en recycling kunnen de vraag naar "conflictmineralen" verminderen en nieuwe banen en inkomstenstromen creëren.
Maar het is geen eenvoudig proces. Het demonteren van elektronica voor reparatie of materiaalterugwinning is duur en arbeidsintensief.
Sommige recyclingbedrijven hebben e-waste illegaal opgeslagen of verlaten. Een pakhuis in Denver werd "een milieuramp" genoemd toen 8, In 2013 werden daar 000 ton met lood gevulde buizen van oude tv's ontdekt.
De VS exporteert tot 40% van zijn e-waste. Sommige gaan naar regio's zoals Zuidoost-Azië die weinig toezicht hebben op het milieu en weinig maatregelen nemen om werknemers te beschermen die elektronica repareren of recyclen.
De nieuwe robot van Apple, Madeliefje, kan negen verschillende iPhone-modellen demonteren om waardevolle materialen terug te winnen die traditionele recyclers niet kunnen. Krediet:Apple
Producten demonteren en gegevens samenstellen
Gezondheids- en milieurisico's hebben 25 Amerikaanse staten en het District of Columbia ertoe aangezet wetten op te stellen voor het recyclen van e-waste. Sommige van deze maatregelen verbieden het storten van elektronica, terwijl andere fabrikanten eisen dat ze recyclinginspanningen ondersteunen. Ze richten zich allemaal op grote producten, zoals oude kathodestraalbuis-tv's, die tot 4 pond lood bevatten.
We wilden weten of deze wetten, aangenomen van 2003 tot 2011, kan gelijke tred houden met de huidige generatie elektronische producten. Er achter komen, we hadden een betere schatting nodig van hoeveel e-waste de VS nu produceert.
We brachten de verkoop van elektronische producten in kaart van de jaren 1950 tot heden, met behulp van gegevens uit brancherapporten, overheidsbronnen en consumentenonderzoeken. Daarna hebben we bijna 100 apparaten gedemonteerd, van verouderde videorecorders tot de huidige smartphones en fitnesstrackers, om de materialen die ze bevatten te wegen en te meten.
We hebben een computermodel gemaakt om de gegevens te analyseren, het produceren van een van de meest gedetailleerde verslagen van het verbruik en de teruggooi van elektronische producten in de VS die momenteel beschikbaar zijn.
Concentratie van gevaarlijke (links) en waardevolle (rechts) materialen in de Amerikaanse e-waste-stroom. Krediet:Altaf et al. 2020
E-waste is leaner, but not necessarily greener
The big surprise from our research was that U.S. households are producing less e-waste, thanks to compact product designs and digital innovation. Bijvoorbeeld, a smartphone serves as an all-in-one phone, camera, MP3 player and portable navigation system. Flat-panel TVs are about 50% lighter than large-tube TVs and don't contain any lead.
But not all innovations have been beneficial. To make lightweight products, manufacturers miniaturized components and glued parts together, making it harder to repair devices and more expensive to recycle them. Lithium-ion batteries pose another problem:They are hard to detect and remove, and they can spark disastrous fires during transportation or recycling.
Popular features that consumers love—speed, sharp images, responsive touch screens and long battery life—rely on metals like cobalt, indium and rare-earth elements that require immense energy and expense to mine. Commercial recycling technology cannot yet recover them profitably, although innovations are starting to emerge.
Reenvisioning waste as a resource
We believe solving these challenges requires a proactive approach that treats digital discards as resources, not waste. Goud, silver, palladium and other valuable materials are now more concentrated in e-waste than in natural ores in the ground.
"Urban mining, " in the form of recycling e-waste, could replace the need to dig up scarce metals, reducing environmental damage. It would also reduce U.S. dependence on minerals imported from other countries.
Government, industry and consumers all have roles to play. Progress will require designing products that are easier to repair and reuse, and persuading consumers to keep their devices longer.
We also see a need for responsive e-waste laws in place of today's dated patchwork of state regulations. Establishing convenient, certified recycling locations can keep more electronics out of landfills. With retooled operations, recyclers can recover more valuable materials from the e-waste stream. Steps like these can help balance our reliance on electronic devices with systems that better protect human health and the environment.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com