Экологичная утилизация электронного мусора (2) | Наука и техника | DW | 31.08.2005
  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages

Наука и техника

Экологичная утилизация электронного мусора (2)

08.08.2005

Упаковочный материал из вторсырья оказался на несколько процентов дешевле, чем конкурент, предлагаемый химической промышленностью. Таким образом, рециклинг может иметь смысл не только с экологической, но и с экономической точки зрения – при условии, что фирма-переработчик знает, что получает.

Но что же тем временем происходит с нашим телевизором? Марк Аффюппер поясняет:

Теперь настала очередь кинескопа. В нём надо первым делом просверлить отверстие, чтобы устранить вакуум, иначе любое неосторожное движение может привести к взрыву. А когда давление выровнялось, мы снимает электронную пушку и систему фокусировки – эти медные катушки сзади.

Медные катушки идут потом на дальнейшую переработку, с ними всё просто.. Чего не скажешь о самой электронно-лучевой трубке. Стекло, из которого она изготовлено, содержит от 5-ти до 10-ти процентов свинца, а образующий телеэкран слой люминофоров – различные ядовитые тяжёлые металлы. Правда, в последние годы появились специализированные фирмы, разработавшие технологию экологичного удаления люминофоров из кинескопов и переплавки стекла с высоким содержанием свинца. Но это не решает проблему в целом.

Чтобы облегчить рециклинг электронных и электрических приборов, Евросоюз принял ещё одну директиву, также нашедшую отражение и в немецком законе. Она называется RoHS (Restriction of the Use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment), то есть в переводе «Запрет на использование определённых опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании». Кристиане Шнепель поясняет:

Эта вторая директива ограничивает применение ряда вредных субстанций при производстве новых приборов. Сюда относятся тяжёлые металлы – кадмий, свинец, ртуть и шестивалентный хром, – а также определённые антипирены – полибромированные бифенилы и полибромированные дифенилэфиры.

Таким образом, из кинескопов исчезнет свинец, из аккумуляторов – ртуть, из пластмассовых корпусов – ядовитые антивоспламенительные добавки. Есть, впрочем, ещё одна группа вредных веществ, которая, однако, в новом законе не фигурирует. Я имею в виду фторхлоруглеводороды, или фреоны, разрушающие озоновый слой нашей планеты. С одной стороны, отсутствие упоминания об этом классе веществ, раньше широко применявшихся при производстве холодильников, вполне понятно – борьба с ними началась ещё в 90-е годы и сегодня, можно считать, успешно завершилась. С другой стороны, проблема фреонов при утилизации старых холодильников останется актуальной ещё на долгие годы, – считает Йохен Шиман (Jochen Schiemann), научный сотрудник Института энергетических и природоохранных технологий в Дуйсбурге:

Мы сталкиваемся тут с двумя разными фторхлоруглеводородами. Один выполняет функцию хладагента. Он циркулирует по замкнутому контуру и транспортирует тепловую энергию из холодильной камеры наружу.

В процессе утилизации холодильника этот замкнутый контур вскрывается, и фреон откачивается. При этой операции в окружающую атмосферу не должно попадать более 10-ти процентов. Выполнить эту норму несложно Гораздо труднее справиться с другим фреоном – тем, что заключён в теплоизоляции в стенках холодильника. Она представляет собой очень хрупкий пеноматериал, вспененный фреоном. Йохен Шиман поясняет:

Это крупнопористый материал. Стоит мне его разломить, как поры в месте излома разрушаются, и фреон улетучивается в окружающую среду.

Сегодня на смену вредным для окружающей среды фреонам пришли новые соединения, прежде всего – углеводороды, не содержащие фтора и хлора. Но старых холодильников ещё очень много – в одной только Германии из года в год утилизации подвергается 3 миллиона штук. Так что усилия Йохена Шимана и его коллег, разрабатывающих более эффективные и экологичные технологии такой утилизации, не пропадут втуне.

Тем временем разборка телевизора в Хертене продолжается. После удаления кинескопа глазам сотрудников рециклинговой фирмы предстала электронная начинка аппарата – переплетение разноцветных кабелей и множество плат. Марк Аффюппер говорит:

В этих платах высока доля металлов, так что они являются ценным сырьём. Существуют фирмы, специализирующиеся на извлечении из таких плат меди, алюминия, латуни, олова, железа и т.д. Поэтому мы собираем их в отдельные контейнеры и отправляем на эти фирмы.

К сожалению, помимо вышеперечисленных металлов, в платах наличествует и свинец – в каждой спайке. Согласно директиве ЕС, в новых аппаратах его быть не должно, и это ставит перед инженерами-электронщиками непростую задачу: разработать припой, не содержащий свинца. Первый проигрыватель компакт-дисков, вообще не содержащий свинца, был изготовлен в Японии 6 лет назад. Однако о победном шествии этой технологии по всему миру говорить пока не приходится: ведь переход на другой припой означает существенное изменение всего производственного процесса. Вся проблема – в температуре плавления сплава, – говорит Ютта Мюллер (Jutta Müller), научная сотрудница Института надёжности и микроинтеграции имени Фраухофера в Берлине:

Желательно, чтобы новый, не содержащий свинца материал имел точку плавления, близкую к точке плавления материала, использовавшегося ранее. До сих пор в качестве припоя повсеместно применялся сплав олова и свинца с температурой плавления около 180-ти градусов Цельсия. К сожалению, альтернативных припоев с точно такой же температурой плавления практически не существует.

Большинство сплавов-заменителей плавятся при температурах, на 30-40 градусов более высоких. А это означает столь значительное увеличение термической нагрузки на подлежащие пайке электронные компоненты, что многие из них просто не выдерживают, и процент брака стремительно растёт. Впрочем, исследования последних лет вселяют надежду:

Из изученных нами составов наиболее подходящим представляется сплав олова, серебра и меди. Его точка плавления несколько выше, чем у традиционного припоя. Японцы иногда добавляют также висмут, это снижает температуру плавления, но несколько ухудшает механические характеристики сплава. Есть припои, вообще состоящие только из олова и висмута. Но у них, напротив, слишком низкая температура плавления, и это ограничивает сферу их применения.

Ютта Мюллер и её коллеги работают и над совершенствованием самих плат. Они полагают, что им удастся разработать технологию их изготовления из возобновляемых биоресурсов. В частности, продолжаются испытания плат на основе лигнина и целлюлозных волокон. Исследователи надеются, что эти материалы не только упростят утилизацию плат, но и будут оптимально сочетаться с альтернативными припоями.

Отдельного разговора заслуживает утилизация персональных компьютеров. Технический прогресс в области вычислительной техники столь стремителен, что на конвейеры переработчиков вторсырья попадают и относительно новые, совершенно исправные аппараты. Это побудило одну из ведущих фирм по производству компьютеров – «Fujitsu-Siemens» – в рамках крупномасштабного эксперимента открыть в Падерборне собственный рециклинговый центр. Поступающие сюда аппараты сортируются на три группы в зависимости от возраста и состояния, – говорит директор Центра Дитмар Морман (Dietmar Mormann):

Это так называемая третья степень переработки – извлечение ценных материалов в качестве вторсырья. Есть и вторая ступень – извлечение отдельных компонентов – дисководов, элементов памяти и так далее – в качестве запчастей. И, наконец, существует высшая ступень – аппарат целиком приводится в товарный вид и снова поступает в продажу.

Для продажи таких подержанных компьютеров и запчастей при Центре имеется свой магазин. Усилия Мормана и его коллег привели к тому, что сегодня уже 90 процентов компьютеров, поступающих в Центр, обретают в той или иной форме вторую жизнь.

Смогут ли похвастаться сходными результатами другие рециклинговые фирмы, покажет время. Но уже сейчас ясно: главный фактор, от которого будет зависеть успех или провал всей затеи, – это поведение потребителей. Самые хитроумные конструкторские решения, самые замечательные технологии и самые строгие директивы окажутся бессильными, если не найдут поддержки и понимания среди населения. Впрочем, это относится не только к проблеме утилизации отходов.