...
...

Телефонный мусор

Телефонный мусор

Сотовые, мобильные в разных странах кличут по-разному: в США — cell phone (сотовый), в Британии — mobile (мобильный), во Франции часто portable (портативный), в Германии, бывает, и handy (ручной) и так далее, насколько хватает слов. Но слово, означающее то, чем он станет после своей "смерти", одно — мусор. Причем, если оценить вред килограмма выброшенных телефонов и, например, картофельных очистков, то вы сами понимаете, в чью сторону склонятся весы по показателю "вредность".

Немного американской истории сотового телефона
Сотовый телефон — это, фактически, радио. Первые радиотелефоны в США начали использоваться в сороковые годы прошлого века на машинах экстренных служб, полиции etc. Весил такой "телефон" со всем сопутствующим оборудованием порядочно, в карман не влезла бы даже антенна. Первый коммерческий сервис сотовой связи заработал в США в 1983 году, пользоваться такой игрушкой в те времена было привилегией самой узкой прослойки жирного общества. К 1985 году с маленькой рацией в кармане по Штатам разгуливало 340 тыс. человек. Через пять лет двинулись подключаться клерки средней руки, и количество абонентов выросло до 5,3 млн. В 1995 году в Штатах уже 33,8 млн пользователей. Услуга становилась популярной, и к 2002 году подключились пенсионеры, студенты, школьники, няни в детском саду, и общее количество пользователей превысило 130 млн.

Стандарты сотовой связи
Как известно, сеть телефонов сотовой связи представляет собой в первом приближении (извините за каламбур) соту, т.е. правильный шестиугольник. В центре соты — приемо-передающая антенна. Сеть строится только по такой схеме, а вот уже вариантов передачи данных внутри сети может быть несколько. Поэтому и существует разнообразие стандартов.
Две трети производимых телефонов в мире используют стандарт GSM (global system of mobile communication — глобальная система мобильной коммуникации), распространенный примерно в 130 странах. Стандарт этот стал результатом решения европейских производителей беспроводного оборудования и правительств этих стран утвердить единый европейский стандарт мобильной коммуникации в начале 80-х прошлого столетия.
В США же единства нет. Лидер рынка провайдер-услуг Verizon (треть рынка) и компания Sprint используют стандарт CDMA (code division multiple access — многостанционный доступ с кодовым разделением каналов). Два других крупных провайдера — AT&T и Cingular — предлагают TDMA (time division multiple access — многостанционный доступ с временным разделением каналов). Nextel и того более — имеет свой собственный стандарт. GSM предлагает только фирма VoiceStream, но и тут одно "но": телефоны стандарта GSM в США работают на большей частоте, нежели европейские, и посему возникают проблемы совместимости.
Как видите, американцам приходится несладко: захотел быть "мобильным" на отдыхе в какой-нибудь Гватемале — покупай трубку, подсоединяйся; захотел сменить провайдера — покупай трубку, подсоединяйся. В среднем в год 30 млн пользователей в США переходят от одного провайдера к другому. Т.е. эти люди обязаны купить новый телефон и отложить старый до лучших времен. Когда же наступят лучшие времена, телефон устареет, и его надо будет куда-то выкинуть. Так мы подобрались к проблеме утилизации сотовых телефонов.
Кстати, некоторые организации (Международный телекоммуникационный союз, подразделение ООН) пытаются продвинуть общемировой, самый глобальный стандарт, но воз и ныне там.

Итак, сколько же телефонов станет мусором?
Нетрудно высчитать количество телефонов в использовании и исходя из этого рассчитать объем будущего мусора.
Итак, по данным Исследовательского центра Борнхольм, Дания, 12% населения земли являются пользователями сотовых телефонов. Лидирует Западная Европа — 62%: здесь на первых позициях Финляндия, Исландия и Австрия, где примерно 75% населения с телефоном в кармане. В Японии — 47%, в США — 41%, в Китае — 6%, в остальном мире — менее 5%. Т.е. получается цифра примерно в 850 млн человек. Примерно столько же трубок. Хотя, как говаривает вице-президент фирмы Nokia: "Скоро иметь один телефон будет так же некрасиво, как теперь иметь одну пару ботинок для носки".
Эти же цифры показывают, что есть огромная перспектива роста этого показателя все в тех же Штатах, Японии, не говоря уже о Китае и прочих странах, пытающихся стать богатыми и процветающими.
По некоторым данным, только в США к 2005 году общее количество проданных за всю историю телефонов составит 720,4 млн. Аналитики оценивают количество телефонов, подлежащих утилизации в том же 2005 году, в 130 млн штук. Или 65.000 тонн, чего вполне достаточно, чтобы засыпать Минский метрополитен бэушными трубками по самые входы. Даже еще и останется.
Это, конечно, в 8 раз меньше массы компьютеров и мониторов, подлежащих раскатке бульдозером. Это — всего 1/40 таких отходов, как микроволновки, холодильники, телевизоры etc. Это — всего-то 0,1% от всех твердых городских отходов. Но последние перегниют, разложатся, а сотовый телефон, как и компьютер, и телевизор будет лежать и испускать опасные компоненты из своего тела.
Какие?
Сотовый телефон состоит из: собственно телефона — трубки, состоящей из печатной платы (ПП), ЖК-дисплея, кнопок набора номера, антенны, наушника, микрофона и вмещающего все это в себя кейса; вторая составная часть — это источник питания; последняя — зарядное устройство.

Трубка
Если мировой рынок сотовых телефонов разложить по производителям, то мы увидим, что (данные 2001 года) 36% (140,0 млн трубок) принадлежало компании Nokia, 15% (58,6 млн) — Motorola, далее идут Samsung, Siemens, Ericsson со своими 7% на каждого. У остальных производителей и того меньше.
ПП и ЖКИ весят меньше половины общего веса трубки, но составляют 98% вносимых загрязнений при производстве или переработке, 59% приходится на ПП, 39% — на ЖКИ.
ПП — мозг сотового телефона. Основа ПП, как правило, выполняется из гетинакса, текстолита и т.п. На основу различными способами наносятся контактные "дорожки", соединяющие между собой физические элементы электронных схем.
На 1/3 ПП состоит из керамики и стекла, еще треть — пластик, остальное — металлы. Из наиболее опасных химических элементов сюда входят: мышьяк, сурьма, бериллий, бромированные огнеупоры (BFR), кадмий, свинец, никель, палладиум, серебро, цинк и тантал.
ПП (не только сотовых телефонов, а всей электронной промышленности) являются вторым по объему источником свинца в отходах.
ЖК-дисплей отображает информацию, необходимую для работы с сотовым телефоном. Он состоит из жидких кристаллов между стеклянных пластин, подсветки и управляющих транзисторов. В больших ЖК-панелях применяется ртуть, а в сотовых телефонах, согласно требованиям к их ЖКИ, ртуть не используется.

По данным Philips Consumer Electronics и Берлинского Института Faunhofer, ЖК-элементы должны демонтироваться с подлежащего утилизации оборудования и захораниваться под землей. Стоимость утилизации тонны ЖК-элементов составляет $3000. В каждом телефоне примерно 5 миллиграммов жидких кристаллов против 0,3-0,4 грамма в ноутбуке. Т.е. получается, что утилизация одного ЖКИ обойдется в полтора цента, а утилизация ЖКИ всех выброшенных в мире к 2005 году телефонов обойдется в $3,2-3,5 млн. Не много, если говорить только о телефонах.
Kodak, Sanyo, Philips, DuPont и Nec ведут разработки по замене ЖКИ на что-нибудь другое. Так, например, немного продвигаются разработки в области создания органических светоизлучающих диодов. Технология обещает стать более дешевой, светонасыщенной (т.к. иконки, цифры, буквы излучают свет) и менее энергоемкой.
Motorola даже выпустила телефон Timeport P8767 с коммуникационной панелью от Tohoku Pioneer Corporation, исполненной по описанной технологии и стоимостью под три сотни.
Микрофон, антенна, наушник и вся остальная мелочь содержат некоторые вредные металлы, но в силу малой массы всем этим можно в целом пренебречь.
Защитный кейс обычно исполняется из двух видов пластмасс: поликарбоната (PC) либо ABS. Также часто применяется их комбинация. Утилизация кейсов затрудняется некоторыми добавками, среди которых все тот же BFR.

Источник (батарея) питания
Для начала рассчитаем массу батарей питания, которые обратятся в мусор все к тому же 2005 году.
Масса батареи составляет половину массы трубки, т.е. для США 65.000 тонн делим на два. Получаем 32500 тонн. Но, по некоторым данным, за время "жизни" одного телефона его обслуживают две батареи. Т.е. 32,5 тыс. тонн, или 130 млн б/у телефонов, умножаем на два и получаем 65 тыс. тонн, или 260 млн отработанных батарей.
Конечно, создание технологии многократной зарядки батареи значительно улучшило экологическую ситуацию на планете, но применяемые там цинк, кадмий, никель, медь добавили проблем одновременно.
На данный момент на рынке источников питания для сотовых телефонов представлены три типа батарей: никель-кадмиевые, литий-ионные, никель-металл-гидридные. Никель-кадмиевые батареи используются с 50-х годов прошлого столетия, и до середины 90-х им не было равных. Но прогресс, как любят говорить, не стоит на месте, и их постепенно вытесняют с рынка более прогрессивные литий-ионные и никель-металл-гидридные.
Эти батареи весят меньше при равных энергетических показателях с никель-кадмиевыми.
В 2000 году, по данным Frost&Sullivan, литий-ионные батареи составляли 45% общего количества батарей, никель-металл-гидридные — 40%, остальные 15% все еще оставались за никель-кадмиевыми. К литий-ионнным батареям также относятся литий-полимерные, внедряемые на рынок с 1999 года.
Батареи характеризуются тремя основными показателями: мощностью (измеряемой в ваттах на килограмм), эксплуатационными потерями (иллюстрируют, сколько мощности теряет батарея за период времени эксплуатации) и количеством зарядок.
На сайте commerce.motorola.com я нашел данные, характеризующие батареи в зависимости от типа (таблица 1).





В таблице 2 (Источник: INFORM Inc.) перечислен элементный состав батарей разных типов. "Номер в списке" — это номер элемента в списке Агентства защиты окружающей среды США, составленный по результатам исследования интенсивности загрязнения промышленными и бытовыми отходами территории США. Наименьший номер означает наибольшую вредность при выбросе элемента в окружающую среду. Первое место занимает свинец, не входящий ни в один из типов описанных элементов питания, а вот сразу за ним идет кадмий, входящий в оные.
Как видно из таблицы 2, разработки новых современных источников питания нацелены на смещение использования элементов в сторону меньшей токсичности, что связано, прежде всего, с созданной законодательной базой в странах с наибольшим сбытом этой продукции, — таких как США, Япония, Евросоюз. Производителей обязывают утилизировать "опасную" электронику по программе take-back. (По правде сказать, производители соблюдают эту программу, но конечный пункт "утилизации" — как правило, страны Азии, потому что перерабатывающий завод обходится дороже).

Так, например, в США в 1996 году Конгресс принял закон, обязывающий производителей батарей забирать свою продукцию, что в оригинальном документе звучит как "продление ответственности производителя" (ПОП). После принятия такого закона производители создали Rechargeable Battery Recycling Corp. (сокращенно — RBRC, в переводе — Корпорация по переработке перезаряжающихся батарей). RBRC продает свой логотип-лицензию для установки на производимых батареях и устройствах, их содержащих. Прибыль (на 2000 год сумма составила около $9 млн) направляется на поддержку программы take-back всех батарей с логотипом RBRC. Компании, не желающие работать с RBRC, обязаны своими силами поддерживать собственную программу take-back, что, как я уже писал, дорого. На сегодняшний день RBRC раздала 300 лицензий, что составляет 90% рынка производителей никель-кадмиевых батарей. С 2001 года RBRC работает с другими типами батарей и распространила свое действие на Канаду. Собранные батареи направляются в INMETCO в Пенсильванию для переработки. На заводе из батарей выделяется кадмий (наиболее опасный компонент), который используется уже для производства новых батарей. Никель после переработки идет в стальные кухонные раковины.
В Европе долгое время не принималось законов, поддерживающих ПОП (сейчас такие законы действуют в Австрии, Бельгии, Германии, Голландии и Швейцарии, в остальных странах свои местные законы, не всегда подписанные мандатом ПОП).

Акцент в принимаемых законах делался на запрещении использования определенных элементов и обязательном сопровождении выпускаемых батарей полным списком использованных в них элементов. Так, был наложен запрет на использование ртути.
Согласно большинству европейских программ, розничные продавцы обязаны бесплатно собирать батареи, а производители и импортеры платить за их перевозку и переработку.
К 1 января 2008 года в Евросоюзе производители обязаны будут забирать у покупателей до 75% использованных никель-кадмиевых батарей, что повысит стоимость новых на треть.
В Японии производители и импортеры также обязаны в полной мере оплачивать сбор и переработку использованных батарей. К 2003 году планируется перерабатывать 60% никель-кадмиевых, 55% никель-металл-гидридных и 30% литий-ионных батарей.
В Корее и на Тайване с производителей и импортеров снимается сбор, позволяющий осуществлять программу take-back.
Существует несколько так называемых альтернативных типов батарей, но об этом как-нибудь в другой раз.

Зарядное устройство
Зарядное устройство весит больше трубки и является главной составляющей в массе телефонного мусора. Оно состоит, в основном, из медных проводов и пластика, хотя иногда туда входят кадмий, золото и BFR.

Как видите, широкий спектр элементов, включенных в разряд токсичных, присутствует в очень удобном, мобильном, незаменимом сотовом телефоне. Но прогресс — он на то и прогресс, чтобы сделать сотовый телефон не более вредным при утилизации, чем картофельные очистки.

kolm A.Krivenia
kolmkolm@mail.ru



© Компьютерная газета

полезные ссылки
Аренда ноутбуков