کانال تلگرام ایران ضایعات
عضویت در کانال
بعدا عضو میشوم
درحال پردازش آگهی ...
iranzayeatlogoدرحال پردازش ...

بستنجستجوی پیشرفته آگهی

بازیافت زباله های الکترونیکی ، ضایعات الکتریکی ، ضایعات برقی

بازیافت زباله های الکترونیکی: از سال 1960 میلادی، پیشرفت ها در زمینه ی تکنولوژی، توسعه علم مواد و پروسه های تولید و ساخت باعث تغییر در زباله های تولیدی مصرف کنندگان و ترکیبات زباله های شهری شد. افزایش حجم محصولات دور ریختنی به یک چالش بزرگ در زمینه ی بازیافت و علی الخصوص بازیافت ضایعات الکترونیکی شده است. تقاضای افزاینده برای محصولات با تکنولوژی پیشرفته منجر به افزایش زباله های الکترونیکی و نقل و انتقال آن ها در بین کشورهای جهان شده است. این مقاله به بررسی چالش های مرتبط با افزایش حجم ضایعات الکترونیکی می پردازد. افزایش تقاضای مواد خام اولیه و پروسه های بدون ضوابط بازیافت ضایعات الکترونیکی در کشورهای توسعه نیافته و در حال توسعه باعث افزایش نگرانی ها در این زمینه است. گرچه بازار بازیافت ضایعات الکترونیکی در حال رشد است، لیکن چالش هایی در زمینه ی توسعه ی زیرساخت های لازم مدیریتی و گسترش روشهای موثر بازیافت مواد و نیز طراحی محصولات وجود دارد.

در طول ۵۰ سال گذشته، جمعیت جهانی دو برابر شده است و تمایل به شهر نشینی نیز به تبع آن افزایش یافته است. بیش از نصف جمعیت جهان هم اکنون در مناطق شهری زندگی می کنند. به علت افزایش جمعیت، افزایش شهرنشینی، و همچنین افزایش توقع افراد از میزان رفاه در زندگی، تقاضای آب و نفت خام در ۵۰ سال گذشته دو برابر شده است. (جدول 1) .

مقدار زباله در سراسر جهان، در کشورهای گوناگون با روندهای متفاوت افزایش یافته است. مطابق جدول ۲ ، میزان سرانه تولید زباله های شهری (MSW) در کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه تقریباً سه برابر متوسط میزان تولید سرانه زباله در سراسر جهان است.(مقدار برآورد شده در سال ۲۰۰۰ در آمریکا 760 کیلوگرم بر نفردر سال بود، در برابر مقدار جهانی 234 کیلوگرم بر نفردر سال). علاوه بر این، ناهمخوانی و ناهماهنگی مهمی از نظر سرانه زباله های الکترونیکی بین کشورهای پیشرفته و در حال توسعه وجود دارد.(مقدار برآورده شده زبالههای الکترونیکی در سال ۲۰۱۴ در آمریکا 1/ 22 کیلوگرم بر نفردر سال و مقدار زباله های الکترونیکی در سال ۲۰۱۴ در سراسر جهان یعنی 4/ 5 کیلوگرم بر نفردر سال می باشد).

بازیافت زباله های الکترونیکی

بازیافت زباله های الکترونیکی

در نتیجه پیشرفت های صورت گرفته در زمینه های تکنولوژی مواد، پروسه های ساخت و تولید، نفوذ سریع محصولات در بازار، و از رده خارج شدن های از پیش برنامه ریزی شده، مقدارضایعات تولید شده توسط مصرف کنندگان به ویژه ضایعات کامپیوتر و ضایعات موبایل به صورت تصاعدی افزایش یافته است (جدول 3). نسبت معناداری از تولید جهانی زباله های الکترونیکی برای بازیافت مواد در دسترس نیست. در سال ۲۰۱۴ تنها حدود 5/ 6 میلیون تن متر یک از 8/ 41 میلیون تن متر زباله الکترونیکی مستند شد و با بالاترین استانداردها بازیافت شد. انتظار میرود مقدار زباله های الکترونیکی تولید شده در سراسر جهان تا ۵۰ میلیون تن متردر سال ۲۰۱۸ افزایش یابد.

بازیافت زباله های الکترونیکیضایعات الکترونیکی 2" width="676" height="521" />

 

 

بازیافت مواد زباله های الکترونیکی و چالش ها و مسائل بازیافت :

پیشرفت ها در زمینه طراحی که توانایی و پایداری محصولات با تکنولوژی بالا را افزایش میدهد (مثل تخت مدارهای چاپی) مسائل بازیافتی را در زمینه جداسازی عناصر و اجزا و بازیافت مواد به وجود می آورد. مواد موجود در زباله های الکترونیکی، منابع ثانویه ارزشمندی هستند. مدیریت پایدار زباله های الکترونیکی بیشتر از آنکه نیاز به بهبود سرعت بازیافت مواد انتخابشده داشته باشد، نیازمند روشی جامع است. مسائل اصلی در مدیریت زباله های الکترونیکی عبارتند از: حجم تولیدی بالا، تنوع زیاد محصولات، عدم وجود مکانیزم موثر جمع آوری و همچنین عدم وجود شبکه های موثر، وجود مواد سمی، سخت بودن جداسازی زباله ها (زیرا ممکن است اجزا و ترکیبات زباله ها به همدیگر گره بخورند، بپیچند، بچسبند یا جوش خورده باشند)، و در نهایت عدم وجود یا کمبود مشوق های مالی و عدم وجود مقررات و ضوابط کافی.

 

 بازیافت زباله های الکترونیکیضایعات الکترونیکی 2" width="693" height="718" />

 

اجزای اصلی زباله های الکترونیکی که دارای مزیت های اقتصادی هستند عبارتند از :

فلزات :

بخشی از ضایعات فلزی شامل آلیاژهای آهن دار و بدون آهن را می توان بازیافت کرد، اما کل فلزات را نمی توان از زباله های الکترونیکی به طور موثر بازیابی نمود. بسته به مقادیر موجود و ارزش فلزات، بازیافت و احیای آهن و آلومینیوم از لحاظ اقتصادی امکان پذیر است. زباله های الکترونیکی همچنین حاوی مقادیرنسبتا زیادی مس، نقره، طلا و پالادیوم هستند که از لحاظ اقتصادی بازیافت آنها مقرون به صرفه است. پروسه های بازیافت فلزات عموماً یا شامل پروسه های استخراج فلزات در اثر حرارت هستند که مصرف انرژی زیادی دارند، و از پروسه های استخراج فلزات بوسیله مایعات استفاده میشود که مصرف مواد شیمیایی در آن بالاست. پروسه های استخراج فلزات در اثر حرارت شامل ذوب فلزات هستند به همین دلیل مصرف انرژی زیاد و محیط های کاری سختی دارند. پروسه های استخراج فلزات بوسیله مایعات به حلال هایی برای حل یا صاف کردن مواد نیاز دارند که با پروسه های بازیابی این حلال ها از محلول ها همراه است. رایج ترین مواد شیمیایی مورد استفاده در صاف کردن مواد عبارت است از : اسید نیتریک و اسید هیدروکلریک، سیانید، هالید، تیوریا ، تیوسولفات. از این رو پروسه های بازیافت مواد و جداسازی، جریان های زباله ای را ایجاد می کنند که نیاز به مدیریت های اضافه تری دارد.

تکنولوژی های مدرن و جدید فرآیندهای هیبریدی و بیو هیدرو متالوژی (فرآیندهای بیولوژیکی-شیمیایی یا بیولوژیکی- شیمیایی-فیزیکی) بازیافت موثر فلزات انتخاب شده از زباله های الکترونیکی را نوید می دهد. واکنشگرهای استخراج شده ملایم (مثل محیط کلریدی، آمونیا-آمونیوم و محیط های مایعهای بدون سیانید) نتایج امیدبخشی را از لحاظ نرخ بازیافت ۹۸ درصد در مس و ۷۰ درصد در طلا نشان دادند. 

به کار بردن تکنولوژی های مربوط به نرخ بازیافت بالا که از مراحل استخراج الکتروشیمیایی، فوق بحرانی، واستخراج در خلاء استفاده میکنند برای پروسه های بازیافت زباله های الکترونیکی امکان پذیر است. بازیافت ۸۴ درصدی مس و 89 درصدی سرب به وسیله اکسیداسیون فوق بحرانی آب به همراه جداسازی الکتروکینتیکی به دست آمده است. تکنولوژی های نوین دیگر عبارتند از پروژه های اکسیداسیون نمک ذوب شده، مکانیکی شیمیایی و فراصوتی.

پلاستیک ها :

به علت تولید نسبتا ارزان، وزن سبک، پایداری زیاد و مناسب بودن برای مدلسازی، استفاده از پلاستیک در ضایعات کامپیوتر هم از لحاظ انواع و هم از نظر مقداری افزایش یافته است. با وجود آن که پلاستیکها توان بازیافتی زیادی از دیدگاه جداسازی مواد دارند، بسیاری از اجرای پلاستیکی مورد استفاده در محصولات الکترونیکی دارای افزودنی های سمی، محصولات برومی مقاوم در برابر شعله (BFR) و پلی ونیل کلرید(PVC) هستند که موجب مناسب نبودن بازیافت آن ها به منظور استفاده در محصولات الکترونیکی جدید میشود. در سالهای اخیر استفاده از BFR و PVC بدلیل امتناع کارخانه ها در استفاده از آنها، کمی کاهش یافته است. یک تحقیق سوئیسی حاکی از آن است که ۸۰ درصد از زباله های الکترونیکی شامل پلاستیک هایی است که عبارتند از:

آکرولونیتریل بوتادین استرین (ABS) ، آکرولونیتریل بوتادین استرین / پلی کربنات (ABS/PC) ، پلی استرین با فشار زیاد (HIPS) ، پلی فنیلین (PP) و پلی اورتان (PUR). متداولترین پلاستیک های مورد استفاده در کامپیوترها ،مانیتورهای کامپیوترهای خانگی و دستگاه های اداری ، ABS ، ترکیب ABS / PC و HIPS است. با اینکه حضور ABS / PC و HIPS در مطالعات قبلی گزارش شده است  و یا مقادیری از زباله های الکترونیکی که در دستگاه های تلویزیون و مانیتور های قدیمی نیز به چشم می خورد، ترکیب ABS / PC و HIPS در مانیتورهای LCD و CRT جدید وجود ندارد. پلاستیک های مورد استفاده در دستگاه های بزرگ و کوچک خانگی شامل اتد دی کربو مودیفینیل هستند، اتراکتابرو مودیفینیل و یا کادمیم در سطوح بالاتر از سطح حدود بخشنامه تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی زباله های اتحادیه اروپا و بخشنامه مواد خطرناک می باشند. به دلیل مسائل ذکر شده، مواد بازیافت شده اغلب به محصولات درجه پایینتر بازیافت می شوند (مثل عرشه کشتی یا سنگدانه ها در هموار سازی و آسفالت مجدد جاده ها).

شیشه :

شیشه را می توان به میزان صد در صد و بدون از دست رفتن کیفیت یا درجهی خلوص بازیافت کرد. با این حال، تفاوتهای بین ناخالصی های مورد استفاده در محصولات مختلف چالش هایی را در بازیافت شیشه از زباله های الکترونیکی به بار می آورد. ناخالصی ها، فلزات و روکشها (که جداسازی آنها کار دشواری است) بر کیفیت شیشه و پتانسیل استفاده نهایی آن تاثیر میگذارد.

قبل از سال ۲۰۰۹، شیشه بازیافت شده از صفحه نمایش های لامپ اشعه کاتودیک(CRT) در ساخت و تولید CRT های جدید (شیشه به شیشه) و گدازنده سرب به عنوان ماده گداز آور در پروسه های ذوب کاربرد زیادی داشت. اما پس از سال ۲۰۱۳ ، صفحه نمایش های کریستال مایع (LCD ها و صفحه نمایش های پلاسما (PDP) جای صفحه نمایش های CRT را گرفت. CRT ها هنوز هم بخش زیادی (حدود 60 درصد) از ضایعات الکترونیکی در برنامه های بازیافت را در بر دارند. به علت کاهش تقاضای بازار برای شیشه های CRT بازیافت شده، دفع و به عمل آوردن شیشه های سربی به یکی از چال شهای موجود در مدیریت زباله های الکترونیکی تبدیل شده است.

عناصر کمیاب روی زمین (REE ها) و فلزات فرعی (MM ها) :

REE ها حاوی ۱۴ لانتانید طبیعی(Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb , Lu Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu) بعلاوه اسکادیوم (SC) و یوتریوم  (Y) هستند. از REE ها و MM ها به علت خواص الکترونیکی (Ta, Ga, Co , In ) ، مقاومت (Mo, Zr ) ، خواص آلیاژی (Cr, V) و خواص عملکردی (Ti , Re) در محصولات با تکنولوژی پیشرفته استفاده می شود. خواص منحصر به
فرد الکترونیکی، مغناطیسی، نوری و مقاومت و ویژگی های دیگر آنها موجب استفاده از آنها در پزشکی، برق، فتونیک شده است؛ مثلا در محصولات مصرفی عصر مدرن و جدید (مثل تلفنها، کامپیوترها، اتومبیل های برقی، پنل های خورشیدی و تلویزیون های ) LED در عین حال که REE ها و MM ها به عنوان عناصر مهم در زندگی شناخته شده اند، اما سرنوشت آنها و مشخصه های ماندگاری و دوام دوام آنها در محیط و محیط زیست تا حدود زیادی نامعلوم است. به علت هزینه های ذاتی بالا، فرصت های خوبی برای بازیافت محصولاتی که شامل REE و MM ها هستند وجود دارد (مثل اجزای الکترونیکی و پنل های خورشیدی). نئودیمیوم ، دیسپورسیوم، تربیوم ، یوتریوم ، و یوروپیوم جزء پنج REE برتر با اهمیت بسیار زیاد در صنایع تکنولوژی های بالا به ویژه در تولید انرژیهای پاک هستند. مگنت های نئودیمیوم مورد استفاده در اجزای الکترونیکی دارای دیسک سخت (هارد دیسک) ۲۰ درصد کل تقاضای REE را به خود اختصاص داده اند. اما تکنولوژی های جدید مثل دیسک های نیمه هادی تقاضای REE مورد استفاده در هارد درایو ها را کاهش می دهد. دکتر علی صابر - دکتر سروش مرتضویان- دانشگاه نوادا امریکا       

مطالب دیگری در این زمینه :

نظرات کاربران :

  • ۲۲ بهمن ۹۶
    محمد جلیلیان :
    ممنونم خیلی عالی بود
    پاسخ
در حال پردازش ...
صرف نظر از پاسخ دهی (ارسال پاسخ برای نظر )
ثبت نام