Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 2/2017 vyšlo
tiskem 17. 2. 2017. V elektronické verzi na webu od 10. 3. 2017. 

Téma: Elektrické přístroje – spínací, jisticí, ochranné a signalizační; Přístroje pro inteligentní sítě

Hlavní článek
Atypický návrh výkonového stejnosměrného zdroje se středofrekvenčním transformátorovým filtrem rušivého napětí

Aktuality

V distribuční soustavě (DS) ČEZ Distribuce, a. s. je vyhlášen kalamitní stav Od 9 h dne 24.2.2017 je vyhlášen kalamitní stav v Karlovarském kraji - okres Karlovy Vary…

Veletrh Věda Výzkum Inovace 2017 zahájí místopředseda vlády Pavel Bělobrádek Letošní ročník Veletrhu Věda Výzkum Inovace zahájí na brněnském výstavišti 28. února 2017…

Chytré lampy PRE potvrdily zhoršenou smogovou situaci v Praze Chytré lampy PRE potvrdily v rámci svého pilotního provozu, že v Holešovicích a…

Jak se bydlí v pasivních domech, řeknou jejich majitelé na veletrhu FOR PASIV Další ročník veletrhu FOR PASIV, který je zaměřený na projektování a výstavbu…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze představí zájemcům o studium moderní techniku i její historii Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá v pátek 20. ledna od 8.30 hodin první…

Loňská výroba Temelína by stačila k pokrytí téměř roční spotřeby českých domácností Přesně 12,1 terawatthodin elektřiny (TWh) loni vyrobila Jaderná elektrárna Temelín. Je to…

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]