电子废物正在占领世界5G会让情况变得更糟-泊祎回收网

在加纳阿克拉商业区Agbogbloshie该国约10000名最贫穷的人通过世界上许多电子废物进行分类他们没有其他谋生方法而是使用粗略的方法拆除电子设备将其燃烧或用酸浸泡将其暴露于有毒物质排放和物质中这些物质通常会导致严重的长期健康问题2014年Agbogbloshie被认为是地球上十大污染最严重的地方之一空气水和土壤中的铅汞砷和镉的浓度比安全水平高100倍

Agbogbloshie被誉为电子垃圾地狱但它的故事还有更多2013年宾夕法尼亚州立大学建筑与工程设计助理教授DKOsseoAsare和他的同事YasmineAbbas法国建筑师和战略设计师启动了AgbogbloshieMakerspace平台该项目旨在增强该地区的废料工人和重生电子垃圾AMP为工人提供了可自定义的自助服务终端其中配有可用于拆卸制造或翻新设备的工具和设备然后一个数字平台将废料经销商与购买者联系起来将制造商与材料和图纸联系起来将有破损物品的人与可以修复它们的工人联系起来该项目的网络到2018年将包括750多名工人现在正寻求扩展到其他地方加纳政府也正在开发自己的基于AMP的电子废物升级平台该平台可以将废弃的电子产品制成更有价值的东西

AMP是解决不断扩大的全球电子废物问题的一种解决方案但还需要更多解决方案2019年世界电子废物创造了纪录产生了5360万吨在废弃的智能手机计算机家电和其他设备中只有174被回收其余的要么被送往垃圾填埋场在那里他们将有毒物质泄漏到土壤中进行焚化将重金属释放到空气中对经常生活在焚化炉附近的边缘化社区造成特殊损害或运往较不发达国家包括马来西亚菲律宾越南印度和尼日利亚这些地方像Agbogbloshie一样进行非正式的电子废物回收

目前有78个国家制定了旨在限制或管制电子废物的政策但显然效果不够去年9月巴塞尔公约的1994年禁令修正案该国禁止将危险的电子废物从发达国家出口到欠发达国家最终获得了足够的批准成为国际法生效批准它的国家现在必须制定国内立法或其他措施来实施它这应该使国际上为更负责任地管理危险电子废物作出努力尽管如此其影响将是有限的美国尚未批准该禁令据推测2018年美国多达40的电子垃圾实际上被最终送到了发展中国家在这些国家回收通常是无牌的且不受监管的据报道英国德国意大利爱尔兰波兰和西班牙也向发展中国家出口了电子垃圾由于欧盟在1995年将禁令修正案纳入了其法律可能是非法的

同时电子废物问题正在迅速发展联合国支持的一项研究项目回顾2020年版全球电子废物监测预测到2030年由于全球中产阶级的持续增长可以负担得起更多和更多电子产品可供消费者使用的设备范围也在不断扩大半导体芯片和传感器已被集成到许多以前从未有过的产品中包括电视服装等同时随着公司通过更新设计或软件并停止对旧型号的支持来设计其产品报废的设备设备的使用寿命越来越短这使得购买新设备比修理旧设备便宜和容易

随着对这些产品需求的增长对用于制造它们的原材料的需求也在增长智能手机使用大约40种不同的关键材料包括17种稀土金属中的16种其中85是在中国制造的稀土对于诸如AppleAirPods之类的流行新产品以及风力涡轮机和特斯拉电动汽车等清洁能源技术也至关重要其中一些金属供不应求而其他金属如钴金锡钽和钨被视为冲突矿物因为它们是在持续发生内战和侵犯人权行为的地区开采的

2019年世界电子废物创造了记录产生了5360万吨只有174的废弃电子设备被回收

电子生产中使用的稀土和其他金属的开采和加工导致海洋酸化森林砍伐富营养化生物多样性丧失和农田污染在矿山或电子垃圾场附近生活和工作的人由于饮用水和食物被污染而患病的风险增加钴加工中使用的有害物质例如汞和氰化物可能污染生态系统铝生产中的阻燃剂和卤代有机物消耗了臭氧层采矿冶炼和运输过程中产生的颗粒物会降低空气质量尽管有这些影响稀土对于新技术还是必不可少的因此随着美国和欧洲的发展稀土行业正在尝试多样化和扩展设法确保不依赖中国的稀土的新供应链

简而言之从设备的零件开采制造和使用到处置在设备生命周期的每个阶段都会对人类和环境造成影响随着人类对技术的使用和依赖的不断扩大电子垃圾的情况变得越来越不可持续

电子垃圾的下一代

最新一代的无线移动技术称为5G它有望比当前的4G快100倍而容量则提高了1000倍这将使在任何地方都具有一流的无线互联网访问成为可能并且其效率将允许同时连接更多设备从智能手机和计算机到使用互联网与每个设备进行通讯的不断扩展的智能产品阵列并传输数据所谓的物联网这项新技术有可能以多种方式使环境受益但也会增加对原材料的需求并加剧电子垃圾问题

5G在电磁频谱的一部分新的高频段或毫米波中运行由于毫米波无法传播到远处或轻易穿透固体因此公司将需要在屋顶电线杆路灯上的每820英尺左右安装一系列小型蜂窝塔每个蜂窝塔大小约一个手提箱以容纳每820英尺左右的设备为了在城市中提供一致的覆盖率法国倡导后碳经济的智囊团ShiftProject估计到2025年将安装7020万个小型蜂窝塔式基站每个基站可能需要200至1000瓦的功率

5G的普及和速度将使许多行业变得更加高效特别是将其与云计算人工智能和其他智能技术相结合时将有助于保护自然资源连接的设备包括安装在建筑物工厂路灯和住宅中的家用电器和小工具中的多种传感器将能够实时监视和分析能源使用情况并对其进行优化农业中使用的智能产品将能够更好地监控作物和土壤状况从而使灌溉更加精确从而节水传感器可以检测空气和水的污染从而促进政府调节排放的能力或者可以识别管道中的水甲烷和其他气体的泄漏从而避免浪费资源和避免灾难

一旦整合到电网中5G甚至可以帮助加速向可再生能源的过渡例如如果主电网在恶劣天气下发生故障则具有智能系统的微电网可能会从清洁能源中汲取能量对于驾车人士来说支持5G的智能设备和智能汽车可以提供实时交通管理最大程度地减少拥堵和空转并确定最有效的路线从而节省时间和能源根据英国信息服务公司IHSMarkit的分析到2030年物联网将包括1250亿个互联设备

然而所有这些小工具以及它们所依赖的数据存储中心和小型蜂窝塔都将需要大量的能量来运行因此会产生更多的温室气体排放5G手机和其他产品的生产也会增加排放到2025年全球手机用户数量预计将从2019年的55亿增加到75亿5G设备预计将占这些订阅的28亿即30爱立信2016年分析瑞典电信公司发现一部智能手机每年可产生相当于19千克的二氧化碳如果将其所依赖的网络和数据中心的排放量计算在内则智能手机每年将产生62千克二氧化碳当量的排放量相当于普通汽车行驶154英里

当前信息和通信行业的碳足迹仅占全球排放量的2但是到2040年这可能会增加到全球排放量的14从现在开始的十年后信息技术将消耗全球总用电量的五分之一这是一个全球性问题但会带来局部后果最终欠发达国家的人们将首当其冲地对待电子废物的环境和社会后果

即将到来的技术时代将是一场革命正如大型电子废物回收公司ERI的联合创始人JohnShegerian在播客NothingWasted上的采访中说的那样从4G到5G的转变将最终不是一夜之间而是未来几年我们最大的努力电子产品的营业额超过了从黑白电视到彩色电视的过渡

设计新解决方案

作为其可持续发展目标的一部分从减轻贫困到缓解气候变化这是17项雄心勃勃的目标联合国的目标是到2050年实现全球净零排放联合国认识到这将要求社会各方面的前所未有的变化如今所有温室气体排放量的百分之五十五来自能源使用因此使用可再生能源存储和碳捕获技术对电气系统进行脱碳至关重要尤其是在5G迫在眉睫的情况下但是全球排放的其余45来自食品和各种消费品的生产如果世界不偏离当前的线性经济即提取原材料制造东西使用然后再处置它们形成循环利用共享修理翻新的循环那么就不可能达到零碳排放再制造和回收产品

一些私营公司和政府的措施已经在改善流通性和减少浪费方面取得了进展首先大部分工作是在产品设计过程中进行的根据奥斯陆大学的一项研究在新手机的设计阶段做出的决定决定了其对环境的80的影响这是确定影响手机寿命的大多数功能和成本材料尺寸重量可维修性和可回收性的时候

5G技术具有从许多方面使环境受益的潜力但也会增加对原材料的需求并加剧电子垃圾问题

更好的设计可以减少电子垃圾绿色材料例如由玉米淀粉或葡萄糖制成的可再生和可生物降解的塑料再生塑料或竹子可以在某些部分替代基于矿物燃料的塑料使用新材料制成的产品零件例如普林斯顿大学正在研究的有机薄膜电阻器一旦不再有用甚至可以被微生物安全地代谢而不是在垃圾堆中腐蚀

减少电子废物对环境的影响的另一种方法是寻找稀有材料的替代品钴是一种昂贵的冲突矿物因其矿工在不人道和危险的条件下工作而臭名昭著特斯拉正在重新设计其电动汽车中使用的锂离子电池以逐步淘汰钴并增加镍的含量这种镍无处不在且更便宜并将扩大其电动汽车电池的使用范围尽管特斯拉主要出于成本原因进行更改并且镍矿开采传统上也对环境造成负面影响但该公司的首席执行官埃隆马斯克ElonMusk承诺向使用环保和人道镍矿开采实践的公司授予合同

此外如果将设备设计为可维修的则产品的周转率会降低许多电子设备被粘在一起或使用专有部件公司经常拒绝使用维修工具和手册甚至在第三方提供维修服务或提供有关自行维修的信息时甚至威胁侵犯版权拥护者和政策制定者越来越多地将这些行为定为对修复权的侵犯即消费者对自己财产的补偿特权一家公司iFixit倡导这项权利的已承诺提供免费的在线维修信息和教育工具除了提供免费的维修指南以及出售在家中修理电子产品所需的零件和工具外iFixit还会对设备进行拆卸并对其可维修性进行评分因此iFixit也受到版权侵权的威胁

不过iFixit的首席工程师SamGoldheart表示该公司能够产生影响尤其是通过其工作向制造商提供有关如何改善其设备的建议她说由于我们拥有广泛的拆解知识因此我们可以提供很多评论例如使用这种材料是不可能的因为它太贵了但是这家其他公司已经这样做了对WPR的采访尽管重新设计的设备还有几年的时间但iFixit在某些制造商方面已经取得了进步Goldheart表示这项业务正在蓬勃发展因为可修复产品实际上可以为制造商带来更大的利润在检查之后制造商必须纠正有缺陷的物品如果设备不易于维修则该过程可能会很昂贵

同时修复权运动正在兴起由iFixit联合成立的倡导组织TheRepairAssociation称目前至少有25个美国州正在考虑实施该法规欧盟已经通过了一项法律该法律将于2021年生效该法律要求欧盟制造商提高洗衣机和电冰箱电动机光源和LED屏幕等电器的可维修性和使用寿命并提供购买后至少10年内更换零件

使设备焕然一新

尽管如此许多设备仍必须进行回收而正式的电子废物回收仍然非常昂贵电子设备需要分开按材料分类并清洗必须遵守健康和安全规则并采用污染控制技术随着设备变得越来越小其中包含的有价值的材料也越来越少这使得回收利用的利润减少了而且到目前为止回收材料的市场是有限的因此回收者通常很难出售他们打捞的材料来弥补收集和运输的费用

在美国没有要求回收电子废物的联邦法律但是25个州和华盛顿特区有法律对其进行监管大多数是所谓的扩展生产者责任政策要求制造商支付其产品的回收成本在加利福尼亚州零售商收取的费用会汇给该州该州为收集和回收丢弃的设备付费欧盟也在其废弃电子电气设备指令中纳入了自己的生产者扩展责任制政策并要求电子公司资助和组织回收计划以及产品的回收和废物处理