Pensa a quanti diversi dispositivi tecnologici ha acquistato una famiglia media nell'ultimo decennio. telefoni, televisori, computer, compresse, e le console di gioco non durano per sempre, e ripararli è difficile e spesso costoso quanto il semplice acquisto di un ricambio.

L'elettronica è parte integrante della società moderna, ma i rifiuti elettronici (e-waste) rappresentano una sfida complessa e crescente nel percorso verso un'economia circolare, un sistema economico più sostenibile che si concentra sul riciclaggio dei materiali e sulla riduzione al minimo dei rifiuti. Alla sfida globale dei rifiuti si aggiunge la prevalenza di pratiche di riciclaggio disoneste da parte di aziende che affermano di riciclare l'elettronica ma in realtà li smaltiscono con altri mezzi, come nelle discariche o nella spedizione dei rifiuti in altri paesi.

Una nuova ricerca dell'Ipotetico Materials Lab presso l'Università di Pittsburgh Swanson School of Engineering sviluppa un quadro per comprendere le scelte che un riciclatore deve fare e il ruolo che la prevenzione delle frodi digitali potrebbe avere nel prevenire pratiche di riciclaggio disoneste.

"L'elettronica ha un enorme impatto ambientale lungo tutto il suo ciclo di vita, dall'estrazione di materie prime rare alla produzione ad alta intensità energetica, fino al complicato flusso di rifiuti elettronici, " ha detto Christopher Wilmer, il William Kepler Whiteford Faculty Fellow e professore associato di ingegneria chimica e petrolifera, che guida il Laboratorio di Materiali Ipotetici. "Un modello di economia circolare è adatto a mitigare ciascuno di questi impatti, ma attualmente si stima che meno del 40% dei rifiuti elettronici venga riutilizzato o riciclato. Se la nostra tecnologia sarà sostenibile, è importante comprendere gli ostacoli al riciclaggio dei rifiuti elettronici".

Alcune aziende statunitensi che hanno propagandato la sicurezza, pratiche di riciclaggio etiche e verdi in realtà non riciclano mai molto di ciò che ricevono; Invece, i loro rifiuti elettronici sono stati stoccati illegalmente, abbandonato o esportato. Tra il 2014 e il 2016, il Basel Action Network ha utilizzato localizzatori GPS nell'elettronica consegnata ai riciclatori statunitensi, mostrando che il 30 percento dei prodotti è finito all'estero.

I ricercatori hanno sviluppato una struttura modello che analizza la gestione disonesta dell'elettronica di fine vita e ciò che porta i riciclatori a perseguire attività fraudolente. Scoprono che il modo principale per garantire che un riciclatore di rifiuti elettronici si impegni in pratiche oneste con una supervisione minima è renderlo l'opzione più redditizia, o diminuendo i costi di riciclaggio o aumentando le sanzioni per pratiche fraudolente.

"Il principale ostacolo al riciclaggio onesto è il suo costo, " ha detto l'autore principale Daniel Salmon, uno studente laureato presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica. "Uno dei nostri principali risultati è che se troviamo un modo per rendere più redditizio il riciclaggio per le aziende, avremo meno riciclaggio disonesto. Sussidi mirati, sanzioni più elevate per le frodi e i produttori che garantiscono che i loro dispositivi elettronici siano più facilmente riciclabili sono tutte cose che potrebbero potenzialmente risolvere questo problema".

I ricercatori suggeriscono anche l'uso della blockchain come neutrale, supervisione di terzi per evitare pratiche di riciclaggio fraudolente.

"Il nostro modello menziona l'influenza del monitoraggio e della supervisione, ma l'autodichiarazione da parte delle aziende consente la disonestà. D'altra parte, qualcosa come la blockchain no, " ha detto Wilmer, che ha fondato Ledger, la prima rivista scientifica peer-reviewed dedicata alla blockchain e alla criptovaluta. "Fare affidamento su un record immutabile può essere una soluzione per prevenire le frodi e allineare i comportamenti tra i riciclatori verso un'economia circolare".

Il lavoro fa parte di un più ampio progetto di ricerca sulla convergenza finanziato dal NSF sull'economia circolare, guidata da Melissa Bilec, vicedirettore del Centro Mascaro, professore associato di ingegneria civile e ambientale, e Roberta A. Luxbacher Faculty Fellow a Pitt.