4.3 Экологическая оценка на примере анализа современной компьютерной техники
Компьютеризация мирового сообщества привела к созданию единого информационного пространства, к расширению возможностей человека как индивидуума. Наряду с решением вопросов жизнеобеспечения на самом высоком уровне компьютеризация, как и любая другая наукоемкая технология, привела к гамме факторов, приводящих к отрицательному воздействию на природу и человека, как ее составной части.
Процесс изготовления одной ПЭВМ (системный блок, монитор, принтер) общим весом 24 кг требует на технологические расходы 240 кг ископаемого невосполнимого топлива для энергоносителей, 22 кг химических веществ и 1500 кг воды и является как материалоемким, так и энергоемким [4.6].
Компьютер имеет в своем составе черные, цветные, драгоценные и редкоземельные материалы, из которых выполняются: блоки и другие вспомогательные устройства (черные металлы); провода для соединений, печатные платы; рисунок печатных плат (цветные и драгоценные металлы); на печатных платах установлены электроэлементы, содержащие драгоценные металлы, такие как золото, серебро и платина; в запоминающих устройствах — галлий и гадолиний.
По данным группы ученых, предложивших результаты своих исследований ООН, общий вес различных материалов и невосполнимого топлива, используемых при создании одного компьютера, превышает его вес в 10 раз.
Учитывая короткий цикл эксплуатации компьютерной техники и накопление больших объемов компьютерного лома, возникает проблема экологической оценки и выбора технологии переработки компьютерной техники. В Германии и СЩА создаются предприятия, на которых перерабатываются отходы компьютерной техники, извлекаются золото, серебро, медь и другие металлы и передаются предприятиям-изготовителям вычислительной техники.
В стадии рассмотрения находятся вопросы экологически безопасного извлечения из отходов компьютерного лома свинца, ртути и кадмия.
В связи с этим, на повестке дня стоит задача разработки научно-обоснованной методики оценки затрат различных ресурсов на производство компьютерной техники и экологических последствий, в основе которых лежит «анализ жизненного цикла» компьютерной техники.
«Жизненный цикл» компьютерной техники имеет следующие стадии:
Получение сырья: добыча (включая расход энергии на добычу и выбросы при получении энергии); добыча источников энергии; выработка энергии из ее источников; транспортировка сырья и энергии.
Производство компьютерной техники: подготовка сырья; изготовление деталей, блоков, модулей; производственный рециклинг (переработка собственных отходов); придание товарного вида и упаковка; транспортировка компьютерной техники.
Переработка компьютерной техники, потерявшей потребительские свойства: технологические процессы переработки компьютерного лома; технологические процессы извлечения драгоценных и редких металлов; образование отложенных отходов и отходов техногенного месторождения; выбросы при переработке компьютерного лома.
При оценке «жизненного цикла» компьютерной техники видно, что только стадия ее производства относится к отраслевой проблеме, а другие стадии относятся к межотраслевым проблемам. Стадии добычи, транспортировки, переработки сырья, а также переработка компьютерного лома после окончания срока эксплуатации характеризуются экологическим балансом. Под экологическим балансом понимается совокупность показателей, оценивающих эффективность производственного процесса, начиная от добычи сырья и включая изготовление компьютерной техники [4.6]. Основными показателями экологического баланса при производстве компьютерной техники являются:
показатели расхода природных ресурсов;
показатели расхода энергопотребления;
показатели выбросов в окружающую среду.
К показателям расхода природных ресурсов относятся:
показатель удельного расхода сырьевых материалов, который отражает «природоемкость» технологий и затраты природного сырья, необходимого для производства компьютерной техники;
коэффициент сокращения сплошной природной среды, который отражает общее количество природных ресурсов, извлекаемых из недр Земли, необходимых для производства компьютерной техники;
показатель удельного расхода сырьевых материалов для производства компьютерной техники;
коэффициент потенциального техногенного накопления элемента от извлеченных из недр Земли шихтовых материалов (%);
К показателям расхода энергопотребления относятся:
показатель удельного расхода энергоносителей на реализацию технологии изготовления компьютерной техники;
показатель энергоэкологической эффективности очистки выбросов от сжигания топлива.
К показателям выбросов в окружающую среду относятся:
показатель суммарных выбросов в атмосферу вредных газов CO2,SOx, NOx и пыли на тонну продукции компьютерной техники;
показатель мелкодисперсных отходов, которые образуются на всех этапах хранения сырья;
показатель общего количества техногенных материалов на поверхности Земли в результате реализации конкретной технологии изготовления компьютерной техники;
показатель эмиссии парниковых газов на этапе технологии изготовления компьютерной техники.
К показателям потерь материалов при транспортировке относятся выбросы и пыль соответствующего материала (сырье черных, цветных, драгоценных и редких металлов совместно с сопутствующими породами).
Металлы, из которых состоит компьютерная техника, являются техногенными веществами, нехарактерными для биосферы. Анализ показывает, что наиболее удачным стратегическим решением переработки компьютерного лома является производственный рециклинг. На предприятиях с производственным рециклингом наряду со «свежими» и «отложенными» могут быть переработаны отходы, поставляемые с других предприятий. Такой подход исключает накопление отходов, а, следовательно, необходимость в больших территориях и сокращает постоянное выделение вредных веществ (ртуть, кадмий, свинец и др.) в окружающую среду.
В настоящее время сложилась устойчивая тенденция рециклирования отходов цветных металлов, которые составляют большой удельный вес в «компьютерном ломе». Одна треть мирового потребления алюминия и свинца приходится на долю отходов. Поэтому вполне естественно, что фирмы-изготовители ориентируются на использование отходов.