Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Svítící fasáda FEL ČVUT nabídne veřejnosti interaktivní program s názvem Creative Colours of FEL Dne 13. prosince v 16.30 hodin se v pražských Dejvicích veřejnosti představí interaktivní…

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Více aktualit

Nakládání s drobným elektroodpadem za využití metod LCA

Mgr. Miloš Polák, REMA Systém, a. s.
 
Tento příspěvek je zaměřen na problematiku rozměrově malých elektrických a elek­tronických zařízení s-WEEE (small Waste from Electrical and Electronic Equipment) po skončení jejich životnosti a na možnosti optimalizace systému sběru a využití tako­výchto elektrozařízení. Česká republika během uplynulých tří let od zavedení systému zpětného odběru elektrozařízení v roce 2005 splnila kvantifikovaný cíl sběru elektro­odpadu v roce 2008, který byl stanoven na 4 kg/osoba/rok. Lze konstatovat, že došlo k výraznému zlepšení v dopadech elektrospotřebičů po skončení životnosti na život­ní prostředí v ČR.
 

Současný stav poznání

Nahlédne-li ovšem člověk pod pokličku problematiky elektroodpadu, zjistí, že součas­ný stav není až tak uspokojivý, jak by se moh­lo zdát. Problém spočívá už v definici samot­ného cíle sběru, který je stanoven na veškerý elektroodpad, tedy na rozměrově velký (led­nice, mrazáky, výdejní automaty, TV apod.) i rozměrově malý elektroodpad. Jelikož velké spotřebiče tvoří okolo sedmdesáti hmotnost­ních procent veškerého elektroodpadu [14], je zřejmé, že dané cíle lze splnit i s nulovým sběrem či recyklací rozměrově menších elek­trospotřebičů. Podle Evropské environmentál­ní kanceláře (EEB) [16] došlo v posledních letech k výrazně pozitivnímu posunu v pro­blematice elektroodpadu, avšak je třeba sta­novit samostatné cíle sběru pro malé vyslou­žilé elektrospotřebiče.
 
Odhaduje se, že spotřebitelé žijící v Ev­ropské unii vyprodukují ročně něco mezi 14 až 20 kg elektroodpadu [1]. Množství elektroodpadu se zvyšuje třikrát rychleji než běžný komunální odpad. Jde v podstatě o nej­rychleji rostoucí druh odpadu [2] a [3]. Elek­troodpad tvoří v Evropské unii okolo pěti pro­cent komunálního odpadu, což přestavuje asi šest milionů tun. Existují odhady, že v roce 2015 bude toto množství dvojnásobné, tedy dvanáct milionů tun [4].
 
Jaké spotřebiče patří do s-WEEE? Tak např. podle zákona o odpadech [5] lze najít s-WEEE téměř ve všech skupinách elektro­zařízení, tedy ve skupině IT a telekomunika­ce (to jsou např. mobilní telefony, pevné te­lefony, kalkulačky, diáře, kapesní počítače, laptopy, GPS navigace), dále spotřebitelská zařízení (rádia, CD, DVD a jiné přehráva­če), malé domácí spotřebiče (žehlička, toas­tovač, fén, hodinky, holicí strojek), elektric­ké a elektronické nástroje (vrtačky, elektric­ké šroubováky) a hračky, vybavení pro volný čas a sporty (autodráhy, videohry, sportovní počítače). s-WEEE lze také dělit dle velikos­ti na středně malé spotřebiče, < 30 × 30 cm (rychlovarná konvice, žehlička, topinkovač, mixér, fén na vlasy, kulma, hodiny, DVD přehrávač, PC periferie, např. reproduktory), a velmi malé spotřebiče, < 15 × 15 cm (holi­cí strojek, hodinky, budík, nabíječka na bate­rie, mobilní telefon, CD přehrávač, MP3 pře­hrávač, USB paměť, bluetooth, ruční svítilna, tachometr na bicykl, digitální teploměr, digi­tální fotoaparát, PC periferie, např. myš nebo klávesnice, kalkulačka, dálkový ovladač aj.). Možnosti kategorizace s-WEEE tím samo­zřejmě nekončí. Podle účelu je lze dělit na B2C s-WEEE (Business to Consumer), B2B s-WEEE (Business to Business) atd. V České republice funguje v současné době šest tzv. kolektivních systémů pro zpětný odběr elek­trozařízení, které budují systémy sběru vy­sloužilých elektrozařízení a elektroodpadu. Sběr rozměrově velkých spotřebičů je reali­zován zejména ve sběrných dvorech jednot­livých obcí. Občané, kteří se potřebují zbavit některého z větších elektrospotřebičů (chlad­ničky, sporáky, televize), si zvykají této mož­nosti využívat. Často si ovšem neuvědomu­jí, že elektroodpadem nejsou pouze zmíně­né vysloužilé velké elektrospotřebiče, ale že jimi jsou také malá elektrozařízení. Ve sběr­ných dvorech jsou tedy shromažďovány ze­jména velké elektrospotřebiče. Malá elektric­ká a elektronická zařízení nekončí ve sběr­ných dvorech vůbec, anebo jen ve velmi za­nedbatelném množství. Podle odhadů společ­nosti REMA Systém končí s-WEEE nejčas­těji ve směsném komunálním odpadu nebo jsou skladovány v domácnostech. Pro srov­nání: v environmentálně vyspělém Nizozemí skončí v nádobách na směsný komunální od­pad 35 % s-WEEE [6], ve Velké Británii se toto číslo pohybuje od 41 do 60 % [7] a [8]. V ČR je odhad takového procenta ještě vyš­ší. Český občan není motivován ani informo­ván, jak se takového odpadu správně zbavit. Přitom jde o odpad, který vyžaduje pozor­nost ať už kvůli obsahu nebezpečných složek, nebo naopak vzácných a využitelných kovů.
 
Zmíněná procenta se v německém Lipsku a Berlíně snaží od roku 2004 zmírnit projek­tem Gelbe Tonne Plus, do kterého bylo zahr­nuto 5 170 domácností. Do žlutých nádob, do kterých se za normálních okolností sbírá pouze plast, byl odkládán i další materiálově významný odpad – hračky, domácí vybavení (příbory, nástroje). Obecně lze tyto výrobky rozdělit podle materiálu na dřevěné, kovové a s-WEEE (mobilní telefony, fény, žehličky). Právě u sběru s-WEEE došlo k progresivní­mu zlepšení. U tříměsíčního pilotního projek­tu v Berlíně se v prvním měsíci v přepočtu na obyvatele a rok sesbíralo tímto způsobem 0,1 kg. Toto číslo během tří měsíců vzrost­lo více než desetkrát na 1,2 kg. Vezme-li se v úvahu, že se v roce 2006 v České republice sebraly zhruba 2 kg na hlavu [9] vysloužilých zařízení z domácností (všechny druhy, i velké spotřebiče), jeví se 1,2 kg s-WEEE na hlavu jako ohromující číslo. I v ČR vznikají projek­ty, které se snaží hledat cestu ke zmírnění do­padů s-WEEE na životní prostředí. Jde např. o projekty Zelená firma a Zelená obec, kte­ré na začátku roku 2008 zavedl v ČR kolek­tivní systém pro nakládání s elektroodpadem REMA Systém. S-WEEE jsou sbírány do tzv. sběrných boxů, kterých je v současnosti po celé ČR rozmístěno asi tisíc. Vedle vyhodno­cování indikátorů, jako je např. míra sběru či materiálové složení s-WEEE, jsou vykonává­ny podrobné rozbory komunálního odpadu na vybraných místech v ČR, aby se zjistilo, kte­ré spotřebiče, popř. jaké materiály končí ne­návratně na skládkách komunálního odpadu. Přestože obecně nelze s-WEEE považovat za zdroj drahých kovů, z předběžných výsledků vyplývá, že se čeští spotřebitelé zbavili v roce 2008 cestou směsného komunálního odpadu takového množství s-WEEE odpovídajícímu asi 230 kg stříbra či 35 kg zlata. V případě běžných kovů je toto množství daleko větší, konkrétně okolo 225 000 kg hliníku či přes 1 000 000 kg mědi. Jak je z těchto odhadů zřejmé, s-WEEE, který je součástí směsného komunálního odpadu, představuje materiálo­vě velmi zajímavý tok, a to i přesto, že tvoří méně než 1 % celkové hmotnosti směsného komunálního odpadu.
 
Ekologická hodnota materiálů z s-WEEE je významná. Klasickým příkladem s-WEEE jsou mobilní telefony (MT), kterých se v ro­ce 2006 prodalo globálně kolem miliar­dy. Odhad nakumulovaných odpadních MT v ČR je pět až osm milionů [10], což odpo­vídá hodnotě 500 až 800 t cenného materiá­lu. K výrobě mobilních telefonů bylo v roce 2006 celosvětově použito 250 t stříbra, 24 t zlata, 9 t paladia, 9 000 t mědi či 3 800 t ko­baltu (baterie) [11]. Je nesporné, že vytěžit kilogram zlata je pro životní prostředí mno­hem větší zátěží než vytěžit kilogram železa. Ekologická hodnota materiálů bude mnohem blíže k ekonomické hodnotě materiálu než k hmotnostní hodnotě. Přesto je tento fakt v současné době legislativou zcela opomí­jen. Pravdivým, avšak zcela absurdním tvr­zením může být, že recyklace 1 kg betonu (např. z praček) se podle zákona o odpadech rovná recyklaci 1 kg zlata (např. z mobilních telefonů) [12]. s-WEEE, zejména z oblastí IT a telekomunikací, obsahují velké množ­ství vzácných kovů, které by neměly končit na skládkách komunálního odpadu nebo ve spalovnách. Díky současným technologiím lze získat zpět z elektroodpadu 95 % dra­hých kovů [13].
 

Environmentální dopady s-WEEE

Velmi důležitým úkolem je určit environ­mentální dopady s-WEEE po skončení život­nosti s ohledem na různé scénáře konce ži­votnosti (spalování, skládkování, materiálové využití). V zahraničí se zcela běžně používají metody, které jsou založeny na přístupu LCA (Life Cycle Assessment, posuzování životní­ho cyklu), pro hodnocení stavu určitého pro­blému. V oblasti nakládání s elektroodpady tomu není jinak. O důležitosti těchto metod v této oblasti svědčí například fakt, že revize [14] evropské směrnice o nakládání s elektro­odpadem [15] obsahuje hodnocení, jehož me­todika je založena právě na metodách LCA. S porovnáním tradiční LCA, která je zamě­řena na určitý produkt – někdy je označována také jako metoda od kolébky do hrobu (cra­dle to grave) –, je hodnocení environmentál­ního dopadu elektroodpadu zaměřeno na me­todu od hrobu ke kolébce (grave to cradle). Tedy počátek výpočtů leží někde jinde a ve své podstatě ignoruje předchozí fáze života daného výrobku. Tento startovní bod je ilu­strován na obr. 1.
 
Jaká je pozice fáze po konci životnosti elek­trozařízení ve srovnání s ostatními fázemi ži­vota elektrozařízení? Při představě, že environ­mentální dopady těžby, výroby a fáze užívání (spotřeba energie) jsou 100 %, potom průměr­ně environmentální dopad těžby je asi 20 %, výroby 25 % a spotřeba energie během fáze užívání se podílí 55 %. Porovná-li se scénář elektrozařízení v kontejneru na směsný komu­nální odpad s těmito 100 %, potom se tento scénář podílí na environmentálních dopadech 3 %, scénář materiálové využití mínus 13 %.
 
Údaje o s-WEEE, které jsou uvedeny v tomto článku, naznačují, že je třeba toto téma zkoumat a navrhnout postupy, které by mini­malizovaly dopady s-WEEE na životní prostře­dí. Obecné údaje o dopadech elektroodpadu na životní prostředí jsou v současné době ne­dostatečné, neboť je třeba podrobně prozkou­mat, co se děje s elektrospotřebiči po skončení životnosti a jaké procesy v procesu nakládání s s-WEEE mají největší dopady na životní pro­středí. Tyto výpočty budou předmětem dalšího výzkumu v problematice s-WEEE.
 
Literatura:
[1] WIDMER, R. – OSWALD-KRAPF, H. – SINHA-KHETRIWALB, D. – SCHNELL­MANNC, M. – BO, H.: Global perspectives on e-waste. Environmental Impact Assessment Review, 2005, 25, s. 436–458.
[2] HISCHIER, R. – WAGER, P. – GAUGLHO­FER, J.: Does WEEE recycling make sense from an environmental perspective? The environmen­tal impacts of the Swiss take-back and recyc­ling systems for waste electrical and electronic equipment (WEEE). Environmental Impact As­sessment Review, 2005, 25, s. 525–539.
[3] BERTRAM, M. – GRAEDEL, T. E. – RECH-BERGER, H. – SPATARI, S.: The contem­porary European copper cycle: waste mana­gement subsystem. Ecological Economics, 2002, 42, s. 43–57.
[4] CUI, J. – FORSSBERG, E.: Mechanical recycling of waste electric and electronic equipment. Review Journal of Hazardous Materials, 2003, B99, s. 243–263.
[5] Zákon o odpadech 185/2001 Sb., ve znění poz­dějších předpisů.
[6] HUISMAN, J.: The QWERTY/EE concept (Quantifying Recyclability and Eco-Efficiency for End-of-Life Treatment of Consu­mer Electronic Products). PHD Thesis Delft University of Technology, Delft, 2003.
[7] DARBY, L. – OBARA, L.: Household re­cycling behaviour and attitudes towards the disposal of small electrical and electronic equipment. Resources, Conservation and Re­cycling, 2005, 44, s. 17–35.
[8] JOFRE, S. – MORIOKA, T.: Waste mana­gement of electric and electronic equipment: comparative analysis of end-of-life strategies. Journal of Material Cycles and Waste Mana­gement, 2005, 7, 1, s. 24–32.
[9] POLÁK, M.: WEEE Implementation in the Czech Republic. In: Proceedings of the 2nd In­ternational Conference ECO-X 2007, s. 83–87.
[10] REMA Systém, a. s.: Odborný odhad. 2007.
[11] HAGELÜKEN, CH. – VAN KERCKHOVEN, T.: Improving resource recovery from elec­tronic scrap recycling – a holistic approach. In: Proceeding of the 2nd International Confer­ence ECOX 2007, s. 95–104.
[12] SALHOFER, S. – SCHNEIDER, F.: Using life cycle assessment for eco design – a casy study. In: Proceeding of the 2nd International Conference ECO-X 2007, s. 95–104.
[13] HEUKELEM, M. H. VAN – REUTER, M. A. – HUISMAN, J. – HAGELÜKEN, CH. – BRUS­SELSAERS, J.: Eco Efficient Optimization of Pre-processing and Metal Smelting, Congress Proceedings. Berlin, 2004, s. 651–657.
[14] REVIEW of Directive 2002/96 on Waste Elec­trical and Electronic Equipment (WEEE). Fi­nal report, United Nations University, 2008.
[15] Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2002/96/ES ze dne 27. ledna 2003, o odpadních elektrických a elektronických zařízeních (OEEZ).
[16] CLIQUOT, N.: WEEE: What about small ap­pliances, ask EEB. In: European Environment & Packaging Law Weekly, 12. 5. 2008, č. 140, s. 10–11.
 
Obr. 1. Recyklační řetězec
Obr. 2. Podíl elektrozařízení po skončení životnosti na environmentálním dopadu celého ži­votního cyklu [6]