• Home
  • Chimica
  • Astronomia
  • Energia
  • Natura
  • Biologia
  • Fisica
  • Elettronica
  •  science >> Scienza >  >> Natura
    L'elettronica di consumo è cambiata molto in 20 anni:i sistemi per la gestione dei rifiuti elettronici non stanno al passo

    Un ricercatore smonta uno smartphone per scoprire quali materiali ci sono all'interno. Credito:Shahana Althaf, CC BY

    È difficile immaginare di navigare nella vita moderna senza un telefono cellulare in mano. computer, tablet e smartphone hanno trasformato il modo in cui comunichiamo, opera, imparare, condividere notizie e divertirci. Sono diventati ancora più essenziali quando la pandemia di COVID-19 ha spostato le classi, incontri e connessioni sociali online.

    Ma poche persone si rendono conto che la nostra dipendenza dall'elettronica comporta costi ambientali elevati, dall'estrazione di minerali allo smaltimento dei dispositivi usati. I consumatori non possono resistere a prodotti più veloci con più spazio di archiviazione e fotocamere migliori, ma gli aggiornamenti costanti hanno creato una crescente sfida globale dei rifiuti. Solo nel 2019, le persone hanno scartato 53 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici.

    Nel nostro lavoro di ricercatori sulla sostenibilità, studiamo come il comportamento dei consumatori e le innovazioni tecnologiche influenzino i prodotti che le persone acquistano, per quanto tempo li conservano e come questi articoli vengono riutilizzati o riciclati.

    La nostra ricerca mostra che mentre i rifiuti elettronici sono in aumento a livello globale, sta diminuendo negli Stati Uniti, ma alcune innovazioni che stanno riducendo il flusso di rifiuti elettronici stanno anche rendendo i prodotti più difficili da riparare e riciclare.

    Riciclaggio dell'elettronica usata

    Trent'anni di dati mostrano perché il volume dei rifiuti elettronici negli Stati Uniti sta diminuendo. I nuovi prodotti sono più leggeri e compatti rispetto alle offerte precedenti. Smartphone e laptop hanno superato i computer desktop. Televisori con sottili, schermi piatti hanno spostato tubi a raggi catodici più ingombranti, e i servizi di streaming stanno facendo il lavoro che una volta richiedeva MP3 standalone Lettori DVD e Blu-ray. Le famiglie degli Stati Uniti ora producono circa il 10% in meno di rifiuti elettronici in termini di peso rispetto al loro picco nel 2015.

    Questa tavoletta sezionata mostra i componenti all'interno, ognuno dei quali è stato registrato, pesato e misurato dai ricercatori. Credito:Callie Babbitt, CC BY

    La cattiva notizia è che solo il 35% circa dei rifiuti elettronici statunitensi viene riciclato. I consumatori spesso non sanno dove riciclare i prodotti scartati. Se i dispositivi elettronici si decompongono nelle discariche, composti pericolosi possono penetrare nelle acque sotterranee, compreso il piombo utilizzato nei circuiti stampati più vecchi, mercurio trovato nei primi schermi LCD e ritardanti di fiamma nella plastica. Questo processo comporta rischi per la salute delle persone e della fauna selvatica.

    C'è una chiara necessità di riciclare i rifiuti elettronici, sia per tutelare la salute pubblica sia per recuperare metalli preziosi. L'elettronica contiene minerali rari e metalli preziosi estratti in parti socialmente ed ecologicamente vulnerabili del mondo. Il riutilizzo e il riciclaggio possono ridurre la domanda di "minerali dei conflitti" e creare nuovi posti di lavoro e flussi di entrate.

    Ma non è un processo semplice. Lo smontaggio dell'elettronica per la riparazione o il recupero del materiale è costoso e richiede molta manodopera.

    Alcune aziende di riciclaggio hanno accumulato o abbandonato illegalmente rifiuti elettronici. Un magazzino di Denver è stato definito "un disastro ambientale" quando 8, Nel 2013 sono state scoperte 000 tonnellate di tubi pieni di piombo provenienti da vecchi televisori.

    Gli Stati Uniti esportano fino al 40% dei propri rifiuti elettronici. Alcuni vanno in regioni come il sud-est asiatico che hanno poca supervisione ambientale e poche misure per proteggere i lavoratori che riparano o riciclano l'elettronica.

    Il nuovo robot di Apple, Margherita, può smontare nove diversi modelli di iPhone per recuperare materiali preziosi che i riciclatori tradizionali non possono. Credito:Apple

    Smontaggio prodotti e montaggio dati

    I rischi per la salute e l'ambiente hanno spinto 25 stati degli Stati Uniti e il Distretto di Columbia a emanare leggi sul riciclaggio dei rifiuti elettronici. Alcune di queste misure vietano lo smaltimento in discarica dell'elettronica, mentre altri richiedono ai produttori di supportare gli sforzi di riciclaggio. Tutti puntano a prodotti di grandi dimensioni, come i vecchi televisori a tubo catodico, che contengono fino a 4 libbre di piombo.

    Volevamo sapere se queste leggi, adottato dal 2003 al 2011, può tenere il passo con l'attuale generazione di prodotti elettronici. Per scoprirlo, avevamo bisogno di una stima migliore di quanti rifiuti elettronici gli Stati Uniti ora producono.

    Abbiamo mappato le vendite di prodotti elettronici dagli anni '50 ad oggi, utilizzando i dati dei rapporti di settore, fonti governative e indagini sui consumatori. Poi abbiamo smontato quasi 100 dispositivi, dai videoregistratori obsoleti agli smartphone e ai fitness tracker di oggi, pesare e misurare i materiali che contenevano.

    Abbiamo creato un modello al computer per analizzare i dati, producendo uno dei resoconti più dettagliati del consumo e degli scarti di prodotti elettronici statunitensi attualmente disponibili.

    Concentrazione di materiali pericolosi (a sinistra) e di valore (a destra) all'interno del flusso di rifiuti elettronici degli Stati Uniti. Credito:Altaf et al. 2020

    I rifiuti elettronici sono più snelli, ma non necessariamente più verde

    La grande sorpresa della nostra ricerca è stata che le famiglie statunitensi producono meno rifiuti elettronici, thanks to compact product designs and digital innovation. Per esempio, a smartphone serves as an all-in-one phone, telecamera, 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. Gold, d'argento, 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.

    Governo, 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.

    Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.




    © Scienza https://it.scienceaq.com