Как утилизировать старые гаджеты и получить выгоду? Рассказывает ученый Пермского Политеха
Электроприборы окружают нас повсюду, бытовая техника облегчает домашние заботы, а гаджеты хранят важную информацию, воспоминания в виде фото и видео. Однако со временем они приходят в негодность, при этом выбрасывать электронные устройства в России запрещено по закону. Наталья Слюсарь, доктор технических наук, профессор кафедры охраны окружающей среды Пермского Политеха, объяснила, почему нельзя выбрасывать электронные отходы в мусорку, что ценного можно получить после их переработки, куда сдавать ненужную технику и какие условия нужно создать, чтобы выбрасывать меньше устройств.
По данным торговых сетей, в последние годы объем реализации домашней электротехники и гаджетов на рынке России составил 12,5 кг на душу населения. При этом 11-12 кг превращается в отходы, большая часть которых представлена крупными бытовыми приборами — стиральными машинами, пылесосами, обогревателями и др. Часть из них направляется на утилизацию. По сведениям ППК «Российский экологический оператор», ежегодно в России образуется около 1,5 млн тонн отходов электронного и электрического оборудования (ОЭЭО), а перерабатывается менее 5 %.
— Исследования, которые проводила кафедра охраны окружающей среды ПНИПУ, показали, что в Пермском крае каждый человек в год выбрасывает в мусорный контейнер 1-1,5 кг электронных отходов. Как правило, это мелкая бытовая техника. Впоследствии она отправляется на захоронение на полигоны ТКО. Большие приборы складируются на контейнерных площадках отдельно, и эту цифру для края никто не знает, — отмечает Наталья Слюсарь.
Люди используют все больше и больше бытовых приборов, что провоцирует рост объемов образования электронных отходов. Сокращается срок использования телефонов, мелкой бытовой техники. В России объемы выброшенных устройств растут на 10% в год.
Почему нельзя выбрасывать электронику в мусорку?
Электронные приборы — сложные для разборки и утилизации многокомпонентные отходы. В их состав входят черные и цветные металлы, а также пластики и стекло, которые практически не перегнивают. В обычных условиях они безвредны, но под действием жары, холода и осадков на свалке начинают разлагаться. Металл из плат и микросхем окисляется, выделяя токсичные вещества. Основная часть электроники относится к малоопасным для окружающей среды отходам. Умеренно опасными считаются некоторые виды картриджей, мобильные телефоны.
Особое внимание стоит уделить аккумуляторам гаджетов — смартфонов, ноутбуков, камер. Они относятся к высокоопасному классу отходов. Сейчас наиболее часто используются литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы. В них содержатся кадмий, хром, свинец и литий, которые наносят вред окружающей среде и человеку, если после использования аккумулятор попадет на свалку.
Кстати, солевые батарейки (или цинк-углеродные) также относятся к высокоопасным отходам. Чтобы повысить их коррозийную стойкость, в них используют кадмий или свинец. Солевые батарейки, как правило, лишены маркировки и используются в пультах для телевизора, часах, весах, электронных термометрах. Щелочные батареи того же класса опасности (маркировка «L») обладают более высокой мощностью и применяются в фотоаппаратах, плеерах, компьютерных мышах, мобильных телефонах. При их разложении также образуются ядовитые газы, способные при попадании в грунт и воду нарушить экосистему.
— Распространено мнение, что выброшенные на полигон электронные отходы чрезвычайно опасны для окружающей среды. Но я так не считаю. Процент таких отходов в общем объеме ТКО незначителен. И системы защиты на полигонах отходов (гидроизоляция основания, сбор и очистка фильтрационных вод) позволяют минимизировать нагрузку на окружающую среду и здоровье населения. Но это мнение относится только к специально построенным полигонам ТКО. Картина на огромных свалках электроники в Африке или Китае, конечно же, другая, — рассказывает Наталья Слюсарь.
Как добавляет эксперт ПНИПУ, несмотря на угрозу, исходящую от электронных отходов, их опасность невелика, поскольку в общей массе ТКО они занимают небольшой процент. Поэтому при утилизации стоит обратить внимание на потерянные материалы и ресурсы. Любой электронный прибор, который рано или поздно станет отходом, — это в том числе драгоценные металлы (золото, серебро, платина), редкоземельные элементы (рутений), критические (литий, палладий) и цветные металлы (медь, алюминий).
Как утилизируют электроприборы?
С 2017 года в России действует запрет на захоронение отходов, содержащих полезные компоненты. К таким отходам относится и отработавшая потребительская техника. С 1 сентября 2023 года введены требования об обращении с электронными и электрическими отходами. Например, отдельно собранная техника в магазине электроники попадет на переработку в обязательном порядке.
Что обязаны делать лицензированные компании по утилизации электрооборудования? Прежде всего, выявлять запчасти и приборы, пригодные для повторного использования или восстановления. Кроме того, они разбирают отходы на компоненты и сортируют их по видам, извлекают элементы, которые содержат опасные вещества, удаляют кабели и провода. Из старых холодильников выкачивают хладоген — его можно использовать повторно или уничтожить. Затем дробильным оборудованием измельчают металлические, неметаллические и полимерные детали. Из них получают вторсырье, которое пригодно для дальнейшего использования. При этом доля вторсырья должна составить 85% от объема поступивших в утиль отходов.
Тем не менее, строить заводы полного цикла, которые перерабатывают все компоненты ОЭЭО (полимеры, стекло, металлы и др.) — зачастую экономически не целесообразно, так как требует больших объемов отходов. Более реалистичны предприятия по первичной разборке техники, где ее сортируют по компонентам — платам, корпусам, экранам, кабелям. И далее уже отдельно собранные потоки отходов направляют на предприятия по утилизации, как отмечает Наталья Слюсарь.
Как правильно утилизировать электроприборы?
— Для простого человека главная (а иногда самая сложная) задача — донести старый прибор до пункта приема на утилизацию. Здесь много сложностей, начиная с того, что мало кто знает, куда можно сдать старую технику. Магазины электроники часто организуют акции по сбору и обмену старой техники, но в реалии придя в магазин за новой стиральной машиной, вам предложат заплатить за вывоз старой, — отмечает эксперт Пермского Политеха.
Действительно, крупные сети продажи бытовой техники, например, «Эльдорадо», «М.Видео» и «DNS» проводят акции — принеси старую технику и получи скидку на новую. В салоны «Теле2» принимают на утиль мобильные телефоны, проект называется «Переплавка».
Как еще поступить со старой техникой? Если она все еще в рабочем состоянии, то можно ее продать по сниженной стоимости или отдать даром, если прибыль для вас не важна. Нерабочие приборы стоит сдать на утилизацию в специальный пункт приема. Например, в Московской и Ленинградской областях, Краснодаре, Воронеже и Новосибирске действуют экоцентры «Собиратор». В крупных городах также работают экомобили или экотакси, которые помогут вывезти ненужную технику из дома. За сданную на утилизацию технику можно получить от 200 до 6000 рублей.
В Перми существует несколько сервисов. Например, «Утилизатор» вывозит старую технику, а подходящие компоненты отправляет на переработку или повторное использование. Компания за отданную на утилизацию технику еще и заплатит — до 8 тысяч рублей, если устройству меньше 15 лет. Копания «Экорекс» скупает и утилизирует металлолом, бытовую технику, аккумуляторы, даже автомобили. Стоимость рассчитывают исходя из веса приборов: напольные вентиляторы — 90 рублей за кг, кофеварки и тостеры — 100 рублей за кг, стиральные машины — 350 рублей за кг. Кроме того, их пункты приема действуют в Волгограде, Воронеже, Ижевске, Казани, Новосибирске, Твери и других городах России. Пермяки также могут обратиться в «Службу утилизации», «Хламовоз», комиссионные магазины «Техно-Д» и «Скупка59», «Городскую утилизирующую компанию».
Утилизация старой техники — ответственность каждого
С марта 2022 года в России введены штрафы за выброс гаджетов, компьютеров и бытовой техники. За нарушение обычный гражданин заплатит от 1 до 4 тысяч рублей, юридическое лицо — от 100 до 500 тысяч рублей.
— У населения уже сформировано понимание, что такие вещи нельзя просто выбросить. Если человек будет знать, куда сдать старую технику, то наверняка сделает это. Это как с пластиковыми бутылками: все понимают, что это ресурсы для производства новых продуктов. А в случае с ОЭЭО мотивация донести до пункта утилизации двойная — знание о том, что электротехника — это опасные отходы и что металл, например, считается полезным компонентом. При этом развивать надо не только сети приема неработающей техники, но и сети ремонтных мастерских и, так называемых, ремонтных кафе (оборудованных пространств, где люди могут самостоятельно починить вещь), — считает Наталья Слюсарь.
Ученый объясняет, что сознание человека в отношении электронного прибора должно действовать согласно принципам экономики замкнутого цикла. То есть использовать прибор как можно дольше и не покупать новый. Если он морально устарел или разонравился — отдать или продать другому, кому он нужен. В случае поломки гаджета — отремонтировать. А если устройство больше не пригодно для ремонта, то разобрать его на запчасти и использовать их в других приборах.
— Мы часто выбрасываем приборы не из-за их поломки, а потому что устарело их программное обеспечение — устройство «не тянет». Одно из требований современного экодизайна — создание электроники с обновляемым и продуманным ПО, каждое обновление которого не требует смены компьютера или смартфона, потому что «памяти не хватает». То же касается зарядных устройств, которые должны быть унифицированы для многих гаджетов, — добавляет эксперт ПНИПУ.
Использованные маски превратили в зарядные устройства
Пандемия COVID-19 породила волну медицинских отходов, большую часть которых составляют одноразовые маски для лица из полимеров.
Тайваньская фирма Miniwiz нашла применение маскам для лица: превратила их в части зарядных устройств для телефона.
«Все дело в изменении формы пластика, используемого в большинстве одноразовых масок для лица», — объясняет генеральный директор Miniwiz Артур Хуанг.
Компания разработала машину Trashpresso, которая сочетает в себе измельчитель, компрессор и механическую руку для автоматического производства части зарядных устройств. «Пандемия создала так много отходов, особенно пластиковых», — говорит он.
«И мы просто подумали, что если мы можем использовать это загрязнение вместо того, чтобы выбрасывать на свалку, как мы можем превратить его в ценный продукт во время этой пандемии? Итак, мы подумали об использовании масок и превратили их в беспроводное цифровое зарядное устройство нового поколения».
Маски используются для изготовления пластиковой оболочки, которая затем собирается в беспроводное зарядное устройство с другими электронными частями.
Специальная техника измельчает маски для лица, нагревает их и превращают в нечто вроде пластичного теста.
Тайваньский банк Fubon Financial в сотрудничестве с Miniwiz предложил всем своим сотрудникам зарядные устройства для телефонов.
«Мы собрали около 10 000 масок, добавив материалы, предоставленные Miniwiz. Мы сделали более 40 000 зарядных устройств для наших сотрудников», — сказала исполнительный вице-президент Синди Лин.
Miniwis не планирует продавать зарядные устройства, но уже выставил на продажу на сайте другие товары из переработанного пластика: от цветочных горшков до солнцезащитных очков.
Одноразовые маски и перчатки стали важной частью средств индивидуальной защиты во время пандемии коронавируса. Согласно отчету правозащитной группы OceansAsia за декабрь 2020 года, только в 2020 году почти 1,6 миллиарда масок попали в океаны. OceansAsia заявила, что маски могут разлагаться в течение 450 лет.
Целлюлоза помогает извлекать редкоземельные металлы из электронных отходов
Электрохлам — самая быстрорастущая категория отходов во всем мире. При переработке из отходов можно получить много ценных материалов для повторного использования. Например, золото, серебро, медь, олово, литий и другие металлы.
Особенно ценится неодим, для создания сильных магнитов. Его используют в двигателях для электроники, гибридных автомобилях, генераторах самолетов, громкоговорителей, жестких дисках и в наушниках-вкладышах. Но месторождения полезных ископаемых, содержащие неодим, труднодоступны и находятся всего в нескольких местах на Земле.
В связи с ростом потребности в неодиме его планируют извлекать из старых электроприборов. Но отделение ценных элементов от других минералов и компонентов, содержащихся в электронных отходах, оказывается сложной задачей.
В недавней статье в Chemical Engineering Journal Амир Шейхи, доцент кафедры химической инженерии и биомедицинской инженерии в Пенсильвании, подробно описывает новую нанотехнологию для выделения неодима с использованием растительной целлюлозы, которая содержится в бумаге, хлопке и целлюлозе.
По словам Шейхи, нанокристаллы целлюлозы, полученные из фибрилл целлюлозы, связываются с ионами неодима, отделяя их от других ионов, таких как железо, кальций и натрий.
«Этот процесс эффективен, он может отделить неодим за секунды, выборочно удаляя элемент из примесей» — сказал Шейхи.
По словам Шейхи, нынешние процессы переработки редкоземельных элементов вредны для окружающей среды. Они часто используют сильнокислые условия для извлечения элементов в химических реакциях.
Технологический процесс Шейхи экологичный благодаря использованию целлюлозы, которая является недорогим возобновляемым ресурсом. Традиционный процесс добычи — опасный и дорогостоящий, поскольку открытый карьер оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Китай является ведущим экспортером неодима, экспортируя более 70% мировых объемов материала.
Помимо электронных отходов, редкоземельные элементы, такие как неодим, можно извлекать из промышленных сточных вод, хвостов горнодобывающих предприятий и магнитов, которые больше не используются. Шейхи выразил надежду, что в будущем процесс адсорбции на основе целлюлозы можно будет применить и к этим источникам.
«Этот вклад в переработку редкоземельных элементов будет иметь стратегическое и экономическое влияние на несколько отраслей, — сказал Шейхи. «Чем больше неодима мы перерабатываем, тем больше мы можем производить электрические и гибридные автомобили и ветряные турбины, что снижает нагрузку на окружающую среду».
Королевский монетный двор Великобритании превратит смартфоны и ноутбуки в золотые слитки
Королевский монетный двор Великобритании планирует начать масштабную переработку использованных мобильных телефонов и ноутбуков. Их них будут извлекать драгоценные металлы, в том числе золото и серебро.
Небольшие количества драгоценных металлов есть во всех печатных платах и лектронном оборудование, которые ежегодно выбрасываются по всему миру. По данным ООН, в 2019 году на планете было образовано рекордные 53,6 миллиона тонн электронных отходов. Менее 20 процентов электрохлама переработали. Таким образом на свалку отправились драгоценные металлы на сумму около 57 миллиардов долларов.
Королевский монетный двор объявил о сотрудничестве с канадским стартапом Excir, который занимается химическим извлечением металлов.
По словам представителя Монетного двора, вместо того, чтобы электрохлам покидал британские берега, драгоценные металлы будут извлекаться при комнатной температуре в Южном Уэльсе. Процесс обещает быть экологичным. Ученые и инженеры государственной компании уже используют технологию в небольших масштабах.
Процесс позволяет извлекать 99% золота из электронных отходов «за считанные секунды». Недавно компания получила около 4,3 миллиона долларов финансовой поддержки от канадского государственного фонда, финансирующего экологически чистые технологии.
Выход Великобритании из Европейского Союза вынудил страну искать способы утилизации большого количества отходов на месте. Переработчики раньше отправляли печатные платы в континентальную Европу, но теперь такие расходы на доставку вырастут в связи с Brexit.
Сторонники отрасли видят огромный потенциал в добыче из старой электроники драгоценных металлов, особенно в условиях стремительного роста цен на золото. Согласно отчету Всемирного экономического форума за 2019 год, в тонне мобильных телефонов содержится в 100 раз больше золота, чем в тонне золотой руды. Сегодня одна унция золота стоит около 1750 долларов.
«Потенциал этой технологии огромен, так как она снижает влияние электронных отходов на окружающую среду, сохраняет драгоценные товары и развивает новые навыки, которые помогают стимулировать экономику замкнутого цикла», — заявила Энн Джессопп, исполнительный директор Королевского монетного двора.
Некоторые ученые сомневаются в том, насколько экологичной является добыча драгоценных металлов из электронных отходов, учитывая, что при этом часто используются кислоты. Но компания Excir заявила, что вещество, которое они использует для извлечения драгоценных металлов, «является чрезвычайно мягким и экологичным».
Европейцам предложили обменивать старую технику на пиво
В британском пабе Trade-Inn гости смогут заплатить за напитки ненужной электроникой
Британский паб Trade-Inn предложил своим гостям оплатить счет ненужной электроникой. За пиво и закуски европейцам придется отдать старую технику, ремонтом или переработкой которой заведение займется самостоятельно, пишет Euronews.
Обменять на напитки в Trade-Inn можно 14 тысяч видов техники, включая смартфоны, телевизоры и холодильники. Акция проводится совместно с компанией Spring, которая установила в Великобритании 250 автоматов для переработки электронных отходов и намерена сократить объем электронного мусора в стране. По оценкам экологов, среди всех европейцев британцы выбрасывают ежегодно больше всего техники — 1,6 миллиона тонн. Стоимости этих отходов хватило бы, чтобы купить каждому жителю страны восемь пинт (4,5 литра) пива.
Ученые нашли быстрый и дешевый способ переработки гаджетов
Батареи, магниты и двигатели, используемые внутри гаджетов, содержат редкоземельные металлы, такие как лантан, неодим и диспрозий. Они очень дорогие и сложно поддаются переработке.
Кроме того, извлечение металлов из гаджетов может привести к образованию вредных отходов. В результате редкоземельные металлы редко перерабатываются - сегодня этот показатель составляет около 5 %.
Но в феврале 2021 года группа ученых-материаловедов из Университета штата Айова в лаборатории Эймса Министерства энергетики США подала заявку на патент нового метода, который сделает переработку таких металлов проще, дешевле и экологичнее.
Обычно для переработки таких металлов необходимо измельчить содержащие их детали в мелкий порошок, а затем использовать химические вещества для преобразования и отделения желаемых элементов из сплавов. Это метод не только требует высоких температур и много времени, но и использует сильные кислоты, которые приводят к опасным отходам.
Новая технология включает добавление соли аммония или соли железа III к деталям, которые нужно переработать. Они измельчаются и опускаются в воду комнатной температуры, чтобы начать процесс разделения, который занимает всего два дня.
Команда разработчиков заявляет, что метод можно использовать для извлечения 16 из 17 редкоземельных металлов, а также никеля и кобальта, которые содержатся в батареях и магнитах, используемых в электронных устройствах и транспортных средствах. Более того, соли, используемые в новом процессе экстракции, и впоследствии могут быть извлечены и повторно использованы.
Для уменьшения выбросов в целях борьбы с изменением климата, необходим все больший сдвиг в сторону электромобилей. Это означает, что спрос на редкоземельные металлы будет расти в течение следующего десятилетия.
Поскольку добыча металлов вредна для окружающей среды, жизненно важна потребность в эффективных и действенных методах их переработки с минимальным воздействием на окружающую среду. Метод, предложенный учеными из Университета штата Айова и из лаборатории Эймса, может быть ответом.
Чем опасны старые электроприборы?
При покупке новой бытовой техники неизбежно возникает вопрос: а что же делать со старой? Именно старые электроприборы - тот вид отходов, которые сложно и затратно утилизировать, к тому же наносят вред окружающей среде.
В 2019 году среднестатистический россиянин произвел около 11 кг так называемого электромусора, американец - 19 кг, немец - 23 кг, а норвежец - целых 28 килограмм. В общей сложности на планете образовалось более 53 млн тонн этого вида отходов: эта масса сопоставима с весом 5300 Эйфелевых башен. Такие цифры приводятся в Global E-Waste Monitor - ежегодном докладе об утилизации электроприборов в мире.
Даже если старый электроприбор больше не подлежит эксплуатации, он все равно имеет некоторую ценность - ведь при его производстве могли использоваться драгоценные металлы, такие как золото, серебро, платина, медь или железо. Поэтому общая стоимость сырья, которое содержится в электромусоре, собранном по всему миру, составляет около 57 млрд долларов, отмечается в исследовании.
Несмотря на это, в 2019 году в мире с соблюдением экологических стандартов было утилизировано менее 20% электроприборов, отслуживших свой век. Остальные, как правило, вывозят на свалку или сжигают, или оказываются либо в руках дилеров, которые ремонтируют бывшую в употреблении технику и затем снова ее продают.
Значительная часть (от 7 до 20%) электронных отходов, произведенных в развитых странах, вывозится за рубеж - нелегально, под предлогом вторичного использования или под видом металлолома. Старые электроприборы затем попадают на свалки в странах Восточной Европы, Азии или Африки. Там их обычно разбирают и сжигают - зачастую без соблюдения каких-либо мер предосторожности.
Последнее создает серьезный риск для здоровья людей и оказывает губительное воздействие на окружающую среду. Помимо ценных металлов, старые электроприборы содержат и высокотоксичные вещества. По данным Global E-Waste Monitor, в электромусоре, произведенном в совокупности всеми странами мира, содержится около 50 тонн ртути, 71 000 тонн бромсодержащих веществ и химических соединений.
В дальнейшем ситуация будет только ухудшаться. Объем этого вида отходов увеличивается быстрее, чем всех других, утверждают авторы доклада. "За последние пять лет количество таких отходов росло в три раза быстрее чем население планеты, и на 13 процентов быстрее, чем ВВП всех стран мира вместе взятых", - говорит глава Международной ассоциации по обращению с твердыми отходами Антонис Мавропулос.
Один из авторов доклада Global E-Waste Monitor, сотрудник УООН Рюдигер Кюр также отмечает, что увеличение объемов электромусора напрямую связано с ростом благосостояния населения планеты, особенно развивающихся стран. Проблему усугубляет еще и то, что на рынке постоянно появляются новые электронные устройства и модели смартфонов. На этом фоне глобальные объемы производства электроотходов уже в ближайшее десятилетие могут увеличиться на целых 20 млн тонн: если этот прогноз сбудется, то в 2030 году человечество произведет 74 млн тонн электрического мусора, говорится в докладе.
При этом Рюдигер Кюр отмечает, что любой электроприбор возможно практически стопроцентно утилизировать. Однако даже в Европе в данный момент удается переработать только лишь 42%. В Германии, к примеру, потребители должны сами доставлять такие отходы в специальные пункты сбора. Однако многие ленятся это делать и просто складывают старые электроприборы в ящики, относят на чердак или же выбрасывают в обычные контейнеры для бытовых отходов.
Европейские страны пытаются решить эту проблему сообща. С 2021 года в ЕС вступят в силу новые требования для производителей бытовой техники: в соответствии с постановлением Еврокомиссии, необходимо будет увеличить срок службы и ремонтопригодность техники. Производителей обяжут предоставлять клиенту запчасти в течение как минимум десяти лет после покупки товара.













