Проблема отложенного отхода

Напомним, что из общей массы отходов человечества – 140 Гт/год, 9 Гт – масса изделий – отложенный отход, то есть масса предметов потребления, которая попадет в отходы «по мере использования» (это отходы, «отложенные во времени»). Сейчас мы обсудим «озабоченность» стран Евросоюза некоторой частью этих 9 Гт отложенного отхода, а конкретно – отходами электрического и электронного оборудования (проблемы обращения с использованными продуктами других областей человеческого потребления отличаются лишь деталями).

Речь идет о директивах Евросоюза «об отходах электрического и электронного оборудования» – WEEE (Waste, Electrical & Electronical Equipment) и RoHS – «об ограничениях использования определенных опасных веществ в этих видах оборудованья».

07.06.2001 в Люксембурге на совещании министров стран ЕС одобрен проект закона «об отходах электрического и электронного оборудования» WEEE, согласно которому, после его принятия, поставщики электронного оборудования (в том числе персональных компьютеров) будут платить за его последующую утилизацию. В законопроекте есть норма сбора электронного мусора – 4 кг/год на человека – это тот объем утилизации старой электроники, который должны заложить в ценах производители – им закон обойдется в 7,5 млрд. евро ежегодно и 55 млрд. евро – на отладку схемы утилизации электроники в Европе единовременно.

Одновременно одобрена директива «об ограничениях использования определенных опасных веществ в этих видах оборудованья» – RoHS.

Производство электроники – одна из самых быстрорастущих отраслей, что ведет к неизбежному росту как отходов производства, так и объемов старого оборудования, подлежащего утилизации. Угроза окружающей среде заключается в том, что сегодняшняя практика утилизации не справляется с современными объемами отходов. Сегодня 90% WEEE отправляется на свалку, сжигается или утилизируется без какой-либо предварительной подготовки. Данные директивы должны вынудить химические компании и производителей оборудования искать выходы для производства легко утилизируемого и экологически безопасного оборудования.

Директива WEEE состоит из набора статей и приложений, в которых изложены основные требования и рекомендации для стран – членов Европейского Сообщества. Каждая статья рассматривает различные аспекты проблемы производства и утилизации ЕЕЕ, такие как раздельный сбор отходов ЕЕЕ, предварительная обработка отходов, восстановление оборудования, финансирование и др. Директива не является законодательным документом, страны – члены ЕС должны сами разработать собственное законодательство, но с учетом требований, изложенных в директиве.

Целью политики Европейского Сообщества в вопросах окружающей среды, является сохранение, защита и улучшение окружающей среды, защита человеческого здоровья и разумное использование природных ресурсов. Принцип в отношении нарушителей: «Тот, кто загрязняет окружающую среду – должен платить».

Главная цель Директивы WEEE – утилизация ненужного электрического и электронного оборудования (WEEE), его повторное использование или восстановление.

Директива распространяется на следующее оборудование:

1. Большие домашние приборы: холодильники, микроволновые печи, посудомоечные машины, сушилки, кондиционеры и т.д.

2. Малые домашние приборы: тостеры, пылесосы, электрические ножи, часы (и другие устройства для измерения, указания, регистрации времени), утюги, кофемолки и т.д.

3. ИТ (Инфомационные Технологии) и телекоммуникационное оборудование: майнфреймы, миникомпьютеры, принтеры, персональные компьютеры, копировальное оборудование, телефонные аппараты, мобильные телефоны и т.д.

4. Устройства записи/воспроизведения звука и изображения: радиоприемники, телевизоры, видеокамеры, видеомагнитофоны, музыкальные центры, музыкальные инструменты и т.д.

5. Осветительное оборудование.

6. Электрические и электронные инструменты (за исключением больших стационарных промышленных средств): электродрели, швейные машины, оборудование обработки древесины, металла и других материалов и т.д.

7. Игрушки, развлекательное и спортивное оборудование.

8. Медицинское оборудование (за исключением имплантированных приборов и зараженных приборов): радиотерапевтическое оборудование, кардиооборудование, анализаторы и.т.д.

9. Контрольно-измерительные приборы: датчики задымленности, регуляторы температуры, домашние и лабораторные измерители веса и т.д.

10. Автоматы: автоматы горячих напитков и т.д.

Директива не распространяется на военное оборудование.

В соответствии с директивой WEEE страны – члены Евросоюза будут поощрять создание и производство электрического и электронного оборудования, учитывающего и облегчающего демонтирование и восстановление, – в частности, повторное использование и переработку оборудования, его компонентов и материалов. В этом контексте страны – члены Союза будут принимать меры, чтобы производители не препятствовали повторному использованию WEEE – оборудования посредством специальных конструкторских решений или через производственные процессы.

Например, согласно WEEE производители принтеров впредь должны делать картриджи для принтеров перезаправляемыми, а также воздерживаться от мер, исключающих возможность повторной заправки и вынуждающих пользователей покупать только новые «фирменные» картриджи. Это фактически ставит под запрет использование «умных чипов» в картриджах (микрочипов, содержащих информацию, необходимую для работы принтера), поскольку они работают только с оригинальными чернилами производителя.

Сортировка отходов. В соответствии с Директивой WEEE отходы электрического и электронного оборудования должны собираться и утилизироваться отдельно от остальных городских отходов. Страны – члены ЕС должны провести соответствующие меры для уменьшения случаев утилизации отходов WEEE как обычных городских отходов:

- должна быть организована бесплатная система приема отходов WEEE с учетом плотности населения;

- при поставке оборудования распространитель обязан гарантировать, что потребитель сможет вернуть отходы WEEE бесплатно. Страны – члены могут не выполнять это требование, если это не создаст трудностей конечному потребителю, а система возврата отходов WEEE останется бесплатной;

- в случае если возврат отходов WEEE опасен для здоровья персонала распространителя, можно отказаться от выполнения предыдущего требования, но при этом Страны – члены ЕС должны сами организовать утилизацию таких отходов.

Соответствующие меры директивой WEEE предусмотрены и в части обработки и восстановления WEEE.

Для изделий пунктов №№ 1 и 10 WEEE предусмотрены такие требования:

1. Восстанавливаемые элементы должны составлять минимум 80 % от массы изделия.

2. Перерабатываемые материалы должны составлять минимум 75 % от массы изделия.

3. Следующие вещества и компоненты должны быть обязательно удалены из любого, отдельно собранного WEEE:

- полихлоридные дифенилы (PCB);

- компоненты, содержащие ртуть: выключатели или подсвечивающие лампы;

- батареи;

- печатные платы всех мобильных телефонов и другие печатные платы, если площадь их поверхности больше, чем 10 квадратных сантиметров;

- картриджи для принтеров;

- пластики, содержащие негорючие бромистые соединения;

- асбестовые отходы и компоненты, содержащие асбест;

- электронно-лучевые трубки

- гидрокарбонаты;

- газоразрядные лампы;

- жидкокристаллические экраны (если требуется, с их корпусом) площадью более 100 квадратных сантиметров с подсвечивающими газоразрядными лампами;

- внешние электрические кабели;

- элементы, содержащие огнеупорные керамические волокна;

- элементы, содержащие радиоактивные вещества за исключением элементов, содержание радиоактивных веществ в которых не превышает пороговые значения, указанные в Директиве 96/29/Euratom от 13 Мая 1996 года;

- электролитические конденсаторы, высота которых больше 25 мм, а диаметр больше 25 мм (или подобного объема).

4. Следующие элементы WEEE, собранные отдельно, нужно обработать следующим образом:

- электронно-лучевые трубки: флуоресцентное покрытие должно быть удалено;

- аппаратура, содержащая газы, являющиеся причиной уменьшения озонового слоя (например, содержащиеся в системах охлаждения): газы нужно извлечь и обработать в соответствии с правилами № 2037/2000 Европейского парламента от 29 июня 2000 года;

- газоразрядные лампы: ртуть должна быть удалена.

Еще одно предложение Евросоюза – восстановление старого оборудования и отправка его в страны третьего мира. Так, например, Тони Робертс, глава британской организации "Международная компьютерная взаимопомощь" сообщил, что только за 2002 год его организация отправила в развивающиеся страны более 5000 таких компьютеров. Основные адресаты программы – школы в Южной Африке, Уганде, Кении и Нигерии. По словам Робертса, 99 % школьников в этих странах ранее и не могли рассчитывать на компьютеры в собственной школе. Впрочем, в Уганде, Кении и Нигерии их тоже, рано или поздно, придется утилизировать.

C повторным использованием вычислительной техники связана еще и проблема информационной безопасности: согласно результатам исследования, проведенного британской компанией Remploy e-cycle, специализирующейся в области утилизации старых ПК, лишь четверть пользователей удаляют данные со старых ПК, прежде чем избавиться от них. Так, например, на аукцион eBay попал жесткий диск, на котором оставалась в целости и сохранности текущая база данных клиентов одной из крупнейших в Европе финансовых групп и коды их доступа к внутренней закрытой сети компании. Диск приобрели всего за $5.

Вопросы финансирования директивы WEEE. Члены ЕС должны гарантировать, что производители обеспечат финансирование сбора, переработки и восстановления отходов WEEE до 13 августа 2005 года и в течение переходного периода (восьми лет) будут предоставлять потребителю информацию о затратах на утилизацию отходов, чтобы заявляемые затраты не превышали фактические. Практически это означает, что производители будут обязаны покрывать расходы на утилизацию своей продукции.

Эта финансовая и физическая ответственность дает производителям экономический стимул для изменения устройства оборудования с целью облегчения его утилизации. Но с другой стороны, это приведет к убыткам производителей EEE, а также распространителей, которые уже развернули совместную лоббистскую борьбу против директив.

Директива RoHS. Целью директивы RoHS является координация национальных мер по ограничению использования определенных вредных веществ в электрическом и электронном оборудовании. Эта Директива распространяется на электрическое и электронное оборудование, подпадающее под категории №№ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 10, а также на электрические лампочки и светильники.

Директива не распространяется на изделия, вышедшие на рынок до 1 июля 2006.

Согласно директиве RoHS, страны – члены ЕС должны гарантировать, что с 1 июля 2006 года новое электрическое и электронное оборудование, выходящее на рынок, не будет содержать свинец, ртуть, кадмий, шестивалентный хром, многобромистые дифенилы (PBB) или многобромистые дифениловые эфиры (PBDE).

Ряд фирм европейских производителей кристаллов Infineon Technologies, Philips Semiconductors и STMicroelectronics – не тратят время на противостояние, а работают над совместным проектом, цель которого – полностью отказаться от использования свинца в полупроводниковых приборах и электронной аппаратуре.

Фирмы начали с того, что определили понятие «бессвинцовый». Полупроводниковый прибор может считаться «бессвинцовым», если общее содержание в нем свинца после замены всех «свинецсодержащих» материалов не превышает 0,1 % от массы этих материалов.

Фирмы заявили, что в 2002 г смогут представить первые «бессвинцовые» продукты. Компании намерены продолжать сотрудничество и провести совместную разработку стандартов и методов испытаний, а также реализовать несколько исследовательских программ с целью полного устранения свинца из электронной аппаратуры.

Работы ведутся с опережением установленных европейским законодательством сроков перехода на «бессвинцовую» технологию, однако неясно, примет ли европейское сообщество предложенное фирмами определение «бессвинцовости». В первую очередь свинец будет исключен из корпусов полупроводниковых приборов, после чего наступит черед покрытий печатных плат и монтажа на системном уровне.

В соответствии с директивой WEEE, в Европе с 1 января 2006 года в электронной аппаратуре запрещается использование свинца, а также ртути и кадмия, причем эти ограничения касаются не только аппаратуры европейского производства, но и импортируемого в Европу из других стран.

Больше всего проблем вызывает отказ от использования в электронике свинца. Отказ от свинцовых припоев и покрытий может привести к изменению технологии пайки и инфраструктуры сборочных производств. Потребуется корректировка режимов пайки и, как следствие, доработка технологического оборудования. Потребуется проведение комплексных испытаний «бессвинцовых» паяных соединений на прочность, надежность, коррозийную стойкость, совместимость с материалами и покрытиями компонентов и печатных плат. Потребуются новые флюсы и моющие жидкости и проведение всех необходимых испытаний для подтверждения их эффективности.

Кроме того, в электронной промышленности используется менее 1 % всего добываемого в мире свинца. Более 80,8 % свинца применяется в аккумуляторах. В припоях используют и другие металлы, например, Ag, Bi и Sb, мировые запасы которых значительно уступают свинцу. Уже по причине сохранения этих ресурсов следует продолжать использовать свинец.

Второе замечание касается изменения режимов пайки при использовании бессвинцовых припоев. Большинство предлагаемых для замены сплавов имеют более высокую температуру плавления (210...227°C). С повышением температуры пайки растет потребление энергии, что может привести к дополнительному загрязнению воздуха и будет способствовать глобальному потеплению атмосферы.

Но нельзя не учитывать рыночный аспект бессвинцовых технологий. Целый ряд компаний, главным образом в Японии, начал переходить на бессвинцовую технологию раньше, чем вступили в силу законодательные ограничения. Это означает, что бессвинцовая аппаратура быстро становится рыночной концепцией. Если учесть, что ряд стран намерен закрыть свои границы для электронных устройств, содержащих свинец, то производители бессвинцовой аппаратуры получают значительные рыночные преимущества.

Производители начинают учитывать естественное стремление потребителей к улучшению окружающей среды. Дружественная к окружающей среде бытовая электроника может стать серьезным доводом в конкурентной борьбе. Примером такого подхода может служить «бессвинцовый» портативный плеер MiniDisc MJ30, выпущенный Panasonic в 1998 году и «бессвинцовая» материнская плата от VIA Technologies.

Корпорация Intel планирует представить набор системной логики Grantsdale, не содержащий свинца, во втором квартале 2004 года и начать производство экологически чистых материнских плат.

Многие производители электроники разрабатываются экологические концепции, в которых отказываются от использования свинца в своих изделиях. Пример: стратегия защиты окружающей среды Fujitsu Siemens Computers.

Сегодня выдано более ста патентов на сплавы различных составов для замены свинцовых припоев. Не все сплавы коммерческие, но выбор достаточно широкий. В настоящее время сложно ответить на вопрос, какой сплав самый лучший, поскольку абсолютно равноценной замены до сих пор не предложено. Сплавы отличаются как по температуре плавления, так и по смачиваемости, прочности, стоимости. Каждый припой обладает уникальным сочетанием свойств, что затрудняет окончательный выбор.

Конечно, директивы WEEE и RoHS далеко не однозначно были восприняты производителями. Введение запрета на использование свинца в электронике вызвало массу протестов со стороны Федерации производителей печатных плат PCIF (Printed Circuit Industry Federation), Федерации электронной промышленности FEI (Federation of Electronics Industries) и Европейской федерации производителей электронной аппаратуры EFIP (European Federation of Interconnection and Packaging). В поддержку своих европейских коллег выступила также и Американская ассоциация электронной промышленности (American Electronics Association). Но необходимость экологизации производства и утилизации отходов не вызывает сомнения ни у производителей, ни у потребителей.

Несмотря на то, что внедрение директив WEEE и RoHS запланировано на 2006 г, отдельные государства уже сейчас внедряю отдельные элементы этих директив в практику:

Октябрь 2002 г. Корпорация Sony понесла убытки на 110 млн. долларов в результате того, что германская таможня не пропустила на территорию ФРГ 1,3 млн. штук игровых приставок Sony Play Station. Причина – содержание кадмия в шнурах превышало допустимую норму. Все заверения компании Sony о том, что провода совершенно безопасны для здоровья, не убедили германских таможенников.

Лекция 15