Bedenk hoeveel verschillende stukjes technologie het gemiddelde huishouden in het afgelopen decennium heeft gekocht. telefoons, tv's, computers, tabletten, en gameconsoles gaan niet eeuwig mee, en het repareren ervan is moeilijk en vaak net zo duur als het simpelweg kopen van een vervanging.

Elektronica is een integraal onderdeel van de moderne samenleving, maar elektronisch afval (e-waste) vormt een complexe en groeiende uitdaging op weg naar een circulaire economie - een duurzamer economisch systeem dat zich richt op het recyclen van materialen en het minimaliseren van afval. Wat de wereldwijde afvaluitdaging nog vergroot, is de wijdverbreide oneerlijke recyclingpraktijken van bedrijven die beweren elektronica te recyclen, maar deze in werkelijkheid op een andere manier weggooien, zoals op stortplaatsen of het vervoer van het afval naar andere landen.

Nieuw onderzoek van het Hypothetical Materials Lab aan de University of Pittsburgh Swanson School of Engineering ontwikkelt een raamwerk om inzicht te krijgen in de keuzes die een recycler moet maken en de rol die digitale fraudepreventie zou kunnen spelen bij het voorkomen van oneerlijke recyclingpraktijken.

"Elektronica heeft een enorme impact op het milieu gedurende hun hele levenscyclus, van de winning van zeldzame grondstoffen tot de energie-intensieve productie, helemaal tot aan de ingewikkelde stroom van e-waste, " zei Christopher Wilmer, de William Kepler Whiteford Faculty Fellow en universitair hoofddocent chemische en petroleumtechnologie, die het Hypothetical Materials Lab leidt. "Een model voor een circulaire economie is zeer geschikt om elk van deze effecten te verzachten, maar naar schatting wordt momenteel minder dan 40 procent van het e-waste hergebruikt of gerecycled. Als onze technologie duurzaam is, het is belangrijk dat we de barrières voor recycling van e-waste begrijpen."

Sommige Amerikaanse bedrijven die veilig hebben aangeprezen, ethische en groene recyclingpraktijken recyclen nooit veel van wat ze ontvangen; in plaats daarvan, hun e-waste werd illegaal opgeslagen, achtergelaten of geëxporteerd. Tussen 2014 en 2016, het Basel Action Network gebruikte GPS-trackers in elektronica die werd geleverd aan Amerikaanse recyclers, waaruit blijkt dat 30 procent van de producten in het buitenland terechtkwam.

De onderzoekers ontwikkelden een modelraamwerk dat oneerlijk beheer van afgedankte elektronica analyseert en wat recyclers ertoe brengt frauduleuze activiteiten na te streven. Ze vinden dat de belangrijkste manier om ervoor te zorgen dat een recycler van e-waste zich met eerlijke praktijken bezighoudt met minimaal toezicht, is om het de meer winstgevende optie te maken, hetzij door de kosten van recycling te verlagen, hetzij door de straffen voor frauduleuze praktijken te verhogen.

"De belangrijkste belemmering voor eerlijke recycling zijn de kosten, " zei hoofdauteur Daniel Salmon, een afgestudeerde student in de afdeling Electrical and Computer Engineering. "Een van onze belangrijkste bevindingen is dat als we een manier vinden om het voor bedrijven winstgevender te maken om te recyclen, we zullen minder oneerlijk recyclen. gerichte subsidies, hogere straffen voor fraude en fabrikanten die ervoor zorgen dat hun elektronica gemakkelijker recyclebaar is, zijn allemaal dingen die dit probleem mogelijk kunnen oplossen."

De onderzoekers suggereren ook het gebruik van de blockchain als neutraal, toezicht van derden om frauduleuze recyclingpraktijken te voorkomen.

"Ons model vermeldt de invloed van monitoring en toezicht, maar zelfrapportage door bedrijven maakt oneerlijkheid mogelijk. Anderzijds, zoiets als de blockchain niet, " zei Wilmer, die Ledger heeft opgericht, het eerste peer-reviewed wetenschappelijke tijdschrift gewijd aan blockchain en cryptocurrency. "Vertrouwen op een onveranderlijk record kan een oplossing zijn om fraude te voorkomen en het gedrag van recyclers af te stemmen op een circulaire economie."

Het werk maakt deel uit van een groter NSF-gefinancierd convergentieonderzoeksproject over de circulaire economie, die wordt geleid door Melissa Bilec, adjunct-directeur van het Mascaro Centrum, universitair hoofddocent civiele techniek en milieutechniek, en Roberta A. Luxbacher Faculty Fellow bij Pitt.