GESTIONAREA I RECICLAREA DEEURILOR ELECTRONICE

Nicoleta-Ioana PIPA, Elena Maria PIC,

Emil RII-MIHOC, Mircea BEJAN

MANAGEMENT AND RECICLING OF ELECTRONIC WASTE

In this paper we present the waste electrical and electronic equipment (WEEE), obsolete, which is one of the highest rates of growth at the global level. The recycling of waste electrical and electronic equipment can be profitable when the constituent materials are recovered in the recycling process. Waste electrical and electronic equipment, plastics and a range of common metals (Cu, Pb, Cd, Cr, etc.) also contain precious metals: Au, Ag, Pt, as well as rare material: indium, gallium and rare earth. In this paper are presented and issues related to management systems and recycling process of waste management of electrical and electronic equipment.

Cuvinte cheie: metale preioase, materiale limitate-deeuri de

echipamente electrice i electronice, colectare, reciclare Keywords: precious metals, materials limited-waste electrical and

electronic equipment, collection, recycling

1. Introducere

n ultimele dou decenii consumul de echipamente electrice i electronice a crescut continuu, iar datorit faptului c n acest domeniu evoluia performanelor acestor echipamente este foarte rapid, uzura moral a celor care sunt n folosin este imediat. n consecin i rata de ieire din uz a acestora este mare, astfel cantitatea de deeuri electronice a crescut exponenial n ultimul timp. De exemplu n 2008,

215

numrul de computere personale aflate n folosin a depit 1 miliard, iar majoritatea au ajuns deja la sfritul vieii lor sau vor ajunge n curnd [1]. Din statisticile existente, numai la nivelul anului 2005 s-a estimat c, la nivel mondial s-au generat ntre 20-50 de milioane de tone de deeuri electronice. Un alt exemplu, numai n Statele Unite ntre 1997-2007 s-a estimat c peste 500 de milioane de calculatoare au ieit din uz, dar numai aproximativ 20 % dintre ele au fost colectate, tratate i reciclate. Analiznd structura deeurilor electronice provenite de la calculatoarele personale, fraciile metalice reprezint peste 60 %, (inclusiv fier, cupru, aluminiu, aur i altele) restul fiind mase plastice, iar la o reciclare i valorificare corect numai 2,70 % din deeuri devin reziduuri poluante.

Pn n prezent doar la nivelul Statelor Unite se apreciaz c aproximativ 1 miliard de calculatoare personale au devenit deeuri fiind scoase din uz. Aceste deeuri conin mai mult 1,814 milioane tone de materiale plastice, 0,454 milioane tone de plumb, 862 tone de cadmiu, 544 tone de crom i 181,437 kg de mercur.

Un alt exemplu se refer la deeurile de circuite imprimate, care conin pe lng alte materiale i o serie de metale preioase, i anume: 0,06 % Ag, 0,023 % Au i 0,01 % Pt. Aceasta nseamn c dintr-o ton de circuite imprimate reciclate se pot obine 60 g de Ag, 23 g de Au i 10 g de Pt, prin comparaie cu o ton de minereu aurifer, de unde se extrag ntre 2 i 4 g de aur.

Cele prezentate mai sus ne conduc la urmtoarele concluzii: Necesitatea reciclrii acestor deeuri devine vital deoarece

volumul acestora crete rapid. Faptul c deeurile electronice conin o serie de materiale care

pot fi valorificate prin reciclare, procesul de recuperare i valorificare a acestora are i o motivaie economic.

Prin reciclarea i revalorificarea materialelor coninute n deeurile electronice se elimin i problemele de mediu, generate de unele materiale coninute n acestea, cum ar fi: materialele de policarbonat, bromul, clorul i metalele grele ca plumbul, cadmiul i mercurul [2].

2. Analiza critic a reciclrii deeurilor electronice

n contextul dezvoltrii sustenabile creterea exponenial a

cantitilor de deeuri electronice, gestionarea i managementul acestora au devenit probleme majore la nivel global, att ecologic ct i economic. Din datele existente pn n prezent, chiar i n rile industrializate, numai o parte mic de deeuri electronice sunt reciclate i valorificate, n funcie de categoria de produse, dar cea mai mare

216

parte sunt eliminate la depozitele de deeuri sau, n funcie de tipul lor, sunt incinerate. Dar n general, datele statistice precise sunt rare, de exemplu n tabelul 1 sunt prezentate datele unui raport al industriei de reciclare a echipamentelor electronice (ICER) din Marea Britanie. Din tabelul 1 (Nivelul de colectare i reciclare a deeurilor electrice i electronice n Marea Britanie pentru anul 2000 (ICER 2000)) se poate vedea c pentru electrocasnicele mari i aparate TV cota de colectare i reciclare este destul de mare, comparativ cu colectarea i reciclarea pentru echipamentele electronice de divertisment de dimensiuni mici i a calculatoarelor care sunt nc relativ reduse.

Tabelul 1

Tipul deeului Provenite [t] Colectate

[t] Reciclate

[%] Televizoare 8.000 4.000 50 Video/sunet 72.000 3.200 4 IT / calculatoare 357.000 94.600 26 Electrocasnice mari 392.000 345.300 88

Problematica reciclrii i valorificrii deeurilor electronice este

dat de structura heterogen a acestora, astfel nct compoziia acestor deeuri variaz de la un produs la alt produs, i chiar n aceeai categorie de produse.

Pentru exemplificare, dac se analizeaz un telefon mobil acesta poate s aib carcasa, fie din metal, fie din plastic, plus prile interioare necesare funcionrii sale, de exemplu: ecran, circuite imprimate, cablajul

i bateria. n figura 1 este prezentat sugestiv coninutul de materiale dintr-un telefon mobil. Aceast structur complex justific complexitatea problemelor care se pun la reciclarea i valorificarea acestor produse la ieirea lor din uz.

27%

27%15%

11%

8%

3%5% 2% 2%

Materiale termoplastice

Aliaj de fier

Baterii

Aliaj de cupru

Sticla si ceramica

Aliaj de magneziu

Cauciucuri

Alte materiale

Alte materiale organice sianorganice

Materiale componente ale unui telefon mobil

Fig. 1 Exemplu de materiale componente ale unui telefon mobil % [1]

217

Cu att mai mult aceast complexitate crete dac se ia n considerare c structura deeurilor electronice este dat de foarte multe produse, fiecare cu compoziia sa.

Reciclarea deeurilor de echipamente electrice i electronice (DEEE) poate fi profitabil atunci cnd marea majoritate a materialelor componente sunt recuperate i valorificate sub o form sau alta. n general exist diferene uriae ntre diferite tipuri de produse i, n consecin, valoarea economic a diferitelor deeurilor este diferit din punct de vedere al reciclrii. De exemplu, reciclarea unui telefon mobil este mult mai profitabil dect a unui usctor de pr, care conine materiale mai puin valoroase pentru a fi recuperate.

ns, valoarea unui astfel de deeu depinde att de valoarea materialelor recuperate ct i de costurile cu tehnologia i echipamentele de utilizat n proces.

3. Analiza ciclului de via a unui produs electronic

La realizarea unui management integrat al deeurilor electrice i electronice, o component important o reprezint analiza ciclului de via a diferitelor produse dup producerea lor i pn la scoaterea lor din uz. n figura 2 sunt ilustrate diferitele opiuni ale evoluiei diferitelor produse electronice, cum ar fi computere i telefoane mobile, de la fabricaia i livrarea lor pn la ieirea lor din uz i transformarea lor n deeu [1].

n fiecare dintre aceste opiuni sunt, de asemenea, posibile o serie de asocieri ale acestora; de exemplu, reciclare la ieirea din uz se poate face corect sau incorect, sau n timpul utilizrii unui produs electronic, acesta poate avea muli utilizatori, care poate fi vndut sau poate va fi donat unor ali utilizatori. Spre deosebire de alte produse, cum ar fi automobilele, n cazul produselor electronice n general nu exist o posibilitate de urmrire a acestor produse pe durata utilizrii lor. Astfel, vnzarea unui produs utilizat se poate face direct, ntre persona fizice spre exemplu, prin canale de vnzri pe internet, respectiv indirect, prin intermediul companiilor, care sunt specializate n vnzarea produselor electronice utilizate.

n multe cazuri o serie de dispozitive electronice, n special cele de dimensiuni mai mici (telefoane mobile, laptop-uri i electronice de divertisment), la ieirea din uz sunt inute la domiciliu din diverse motive sau datorit faptului c din punct de vedere al consumatorului, valoarea lor rezidual este mic, astfel nct acesta nu este interesat de reciclarea i valorificarea lor.

218

Fig. 2 Diferitele opiuni pentru ciclul de via a unui produs [1]

4. Managementul reciclrii deeurilor electronice

La ieirea din uz a unui produs, procesul de reciclare i

valorificare a acestuia poate fi mprit n diferite sub-procese, care au scopul de recuperare a diferitelor materiale valorase, precum i a coninutului de energie coninute n aceste produse. Optimizarea ntregului lan este important pentru atingerea celui mai bun rezultat, att pentru mediu ct i din punct de vedere economic. Implementarea unui sistem de gestionare i management a unor astfel de deeuri difer de la un stat la altul sau n unele cazuri de la o comunitate la alta, fiind influenate de o serie de factori, cum ar fi: voina politic, sistemul legislativ i economic, precum i diferenele de cultur i de dezvoltare i contiin social.

Un sistem de gestionare i management a unor produse dup ieirea din uz, care s duc la o reciclare total a acestuia presupune mai multe etape. Un astfel de proces de poate fi divizat n trei etape (pai), figura 3, fiecare dintre acestea necesitnd diferite metode de gestionare i abordri tehnice care pentru optimizarea acestuia.

Prima etap (pas) se refer la colectarea i preluarea produsului devenit deeu. A doua etap (pas), se efectueaz de companiile specializate de reciclare i are drept scop o sortare i pretratare a acestor deeuri n vederea reciclrii.

Aceast etap poate include tehnici diferite, variind de la demontarea manual pentru procesarea pre-mecanic i chimic, sortarea i separarea diferitelor componente. Materialele non-reciclabile pot fi utilizate pentru producerea de energie, prin incinerare sau vor fi depozitate n depozitele de deeuri.

219

n a treia etap (pas), reciclarea propriu-zis, materialelor

provenite din aceste deeuri sunt dirijate spre diferite procese de reciclare i valorificare [1].

Prima etap, de colectare, ntotdeauna se produce la nivel local. A doua etap, pre-tratament, se poate face la nivel local sau la nivel regional, n funcie de disponibilitatea de reciclare i facilitile existente, n timp ce o parte din a treia etap implic de obicei tehnici speciale, de exemplu procesul de rafinare de metale preioase sau metale de tipul pmnturilor rare. Din acest motiv, problema respectiv se poate realiza n mod corespunztor numai la nivel naional sau chiar internaional. A treia etap poate genera un profit prin vnzarea materialelor recuperate sau din reutilizare unor componente la producerea de noi produse.

Din punct de vedere economic, incinerarea materiilor reziduale pentru generarea de energie este de obicei o activitate cu profit zero, dar aceasta este recomandat n anumite situaii, deoarece depozitarea sau tratamentul deeurilor periculoase de materiale care nu pot fi reciclate va genera costuri.

Gestionarea eficient a deeurilor electronice necesit o infrastructur similar cu cea constituit pentru orice alte tipuri de deeuri, aa zise "clasice".

Fig. 3

Etapele procesului de

reciclare a produselor

ieite din uz i efectul

economic al acestuia [1]

220

Pentru realizarea unui sistem de gestionare eficient a deeurilor sunt necesare cteva elemente majore i anume: infrastructura de colectare, reciclarea, implicarea industriei n sprijinirea activitilor de reciclare, contientizarea i eventual cointeresarea utilizatorilor pentru predarea de astfel de produse i, n final, crearea unor sisteme de monitorizare i raportare.

Etapa cea mai dificil din acest sistem de management i gestionare a deeurilor este cea de colectare. n practica curent s-au aplicat mai multe soluii de colectare care au la baz educarea i contientizarea utilizatorilor, cointeresarea i n anumite situaii i impunerea unor obligaii de predare a acestor tipuri de deeuri.

Deeurile electrice i electronice provenite de la consumatori sunt colectate de obicei de productori prin comerciani sau furnizori care iau gratuit un produs vechi de la un consumator atunci cnd achiziioneaz un produs nou, putnd deduce o anumit sum din costul produsului nou (cointeresare). Productorii, comercianii i furnizorii sunt obligai s accepte produsele vechi i s le transporte la centre de depozitare a productorilor (impunerea de obligaii). Deeurile obinute sunt n cele din urm trimise la productori de centrele de reciclare i revalorificare.

A doua cale implic administraiile locale, care organizeaz puncte speciale de colectare a echipamentelor electronice din gospodrii, n zonele de colectare a deeurilor menajare desemnate acestui scop sau puncte colectare lng complexele rezideniale. n cadrul acestui sistem se impune existena unui autocolant galben n zona desemnat pentru dispozitive electronice nvechite. Transportatorii locali au contractate cu administraiile locale pentru ridicarea deeurilor electronice aruncate sptmnal, pe care le trimit la productor, pentru reciclare, sau centrelor locale de refolosire i reciclare [3].

5. Concluzii

Toate produsele electrice i electronice vndute pe pia vor deveni nvechite i mai devreme sau mai trziu devin deeuri.

Cantitile de deeurile electrice i electronice, la scar global, sunt n cretere rapid. Aceste deeuri conin materiale, care pot fi recuperate ca materii prime secundare, precum i materiale periculoase i substane care pot deveni un pericol pentru mediu. Astfel, pentru un mediu propice, aceste deeurile trebuie s fie gestionate corespunztor la ieirea din uz, adic trebuie reciclate i revalorificate, reducnd pe ct posibil cantitile care sunt eliminate n mediu.

221

n prezent, n Europa numai o treime din aceste deeuri sunt reciclate, restul de pn la dou treimi sunt depozitate sau exportate n rile n curs de dezvoltare n care, de multe ori, lipsesc facilitile corespunztoare pentru reciclare i eliminare.

Acest lucru trebuie s fie considerat o mare pierdere de materiale valoroase i o risip de energie. Aceeai problem se impune i pentru Romnia.

Creterea cantitii de deeuri electronice colectate vor face procesul de reciclare mai profitabil, iar veniturile vor crete i vor oferi un stimulent pentru diferitele companii ca s dezvolte i s investeasc n tehnologii mai noi i mai eficiente de reciclare.

ACKNOWLEDGMENT

Aceast lucrare a fost realizat beneficiind de sprijinul colii Doctorale a

Universitii Tehnice Cluj-Napoca.

BIBLIOGRAFIE

[1] Tanskanen, P., Management and recycling of electronic waste. n Revista, Journal Acta Materialia, Vol. 61, Nr.3, pag. 1001-1011, 2013. [2] Lifeng, Zhang, Recycling of electronic wastes: Curent Perspective, n Revista, JOM, Journal of the Minerals, Metals and Materials, vol.63, Nr.8, pag.13, 2011. [3] Yong-Chul, Jang, Waste electrical and electronic equipment (WEEE) management in Korea: generation, collection, and recycling systems. n Revista J Mater Cycles Waste Management, vol.12, pag. 283-294, 2010. [3] Rusu, T, Bejan, M., Deeul surs de venit. Editura MEDIAMIRA, Cluj Napoca, 2006. [4] Rusu, T, Soporan, V, Neme, O., Deeuri i tehnologii de valorificare Editura UTPRESS, Cluj Napoca, 2008.

Drd.Ing. Nicoleta-Ioana PIPA nicoletapipas@yahoo.com

Prof.univ.Dr. chim. Elena Maria PIC empica@yahoo.com

Conf.univ.Dr.Ing. Emil RII-MIHOC membru AGIR

emil_riti@yahoo.com Prof.univ.em.Dr.Ing. Mircea BEJAN

membru AGIR Mircea.Bejan@rezi.utcluj.ro

Universitatea Tehnic din Cluj-Napoca

222

http://springerlink.com/openurl.asp?genre=journal&issn=1047-4838mailto:empica@yahoo.commailto:empica@yahoo.commailto:Mircea.Bejan@rezi.utcluj.ro