Massestrømsanalyse for cadmium 3. Tilsigtede anvendelser af cadmium3.1 Import og eksport af cadmium som råvare Indledning I dette kapitel gennemgås tilsigtede anvendelser af cadmium som råvare og i færdigvarer. 3.1 Import og eksport af cadmium som råvare I nedenstående tabel 3.1 er angivet importen, eksporten og forsyningen af cadmium og cadmiumforbindelser for 1996. Tallene er gennemsnit for perioden 1995 - 1997. Tallene for import og eksport er hentet i Danmarks Statistiks tal for udenrigshandelen. Forsyningen, som er lig med importen minus eksporten, da der ikke er produktion af disse produkter i Danmark, var samlet på 0,5 tons cadmium pr. år. Tabel 3 .1
Noter: Cadmiumoxid, cadmium pulver samt cadmium og varer heraf anvendes til cadmiering. Cadmiumsulfid anvendes som kemikalie; anvendelsen er ikke nærmere sporet. Cadmiumnitrat anvendes fortrinsvist som laboratoriekemikalie. Cadmiumholdige pigmenter og præparater anvendes til produktion af kunstnerfarver. I Danmarks Statistiks tal for Udenrigshandelen er der for perioden 1994 - 1997 angivet en forholdsvis stor eksport af cadmiumsulfat, CdSO4. Importen er angivet til 0. Som gennemsnit for disse fire år er anført en eksport på 358 tons cadmiumsulfat svarende til 157 tons cadmium. Disse tal virker meningsløse og anses for at være udtryk for en fejlpostering. Der er sandsynligvis tale om en forveksling med calciumsulfat, CaSO4, eller gips, der er et biprodukt fra røggasrensning. 3.2 Nikkel-cadmium batterier og akkumulatorer 3.2.1 Åbne batterier Anvendelse Markedsaktører har peget på nedenstående anvendelsesområder for åbne NiCd-batterier. Anvendelserne sker typisk på områder, hvor blyakkumulatorer er blevet vurderet til at aflade for hurtigt og til ikke at have tilstrækkelig kapacitet.
Tidligere har Asnæsværket og Københavns Vandforsyning anvendt åbne nikkel-cadmium batterier, men disse er nu substitueret af blyakkumulatorer, (Passow J. 1998). Søværnet anvender ikke længere åbne nikkel-cadmium batterier, (Bøiehøj J. 1999). Som den eneste bilproducent leverer Citroën person- og varebiler med NiCd-batterier i Danmark. Salget er stadig på begynderstadiet; de danske kommuner er dog begyndt at røre på sig, blandt andet inspireret af kravene om "zero emission" i Californien. Indtil videre afventer de andre bilmærker Citroëns succes. Salget af personbiler var i Europa i 1997 på ca. 30 mio. stk.; til sammenligning blev der solgt ca. 1.500 elbiler svarende til 0,5‰ . Ved køb af en Citroën elbil laves der en aftale mellem køberen, forhandleren og importøren om, at de brugte batterier sendes tilbage til fabrikanten i Frankrig. Citroën giver 5 års garanti på batterierne, men det er endnu for tidligt at sige noget mere præcist om den faktiske levetid under danske forhold, (Lindtner H. 1998). Beskrivelse af åbne NiCd-batterier Åbne nikkel-cadmium batterier består af en eller flere nikkel-cadmium celler, hvor den positive elektrode består af nikkel, og den negative består af cadmium. Ud over elektroderne består disse batterier af stærk basisk elektrolyt, separatorer og en ydre kappe, (ØKOconsult, Jørgensen C E. 1992). Ifølge (ØKOconsult, Jørgensen C E. 1992) udgør nikkel vægtmæssigt 4 - 11 % og cadmium tilsvarende 3 - 7,5 %. Det procentvise indhold af cadmium er stærkt afhængig af, hvor stort batteriet er. For større batterier betyder den ydre kappe mindre end for små batterier. Større batterier indeholder derfor procentvist mest cadmium. Åbne nikkel-cadmium batterier sammensættes af enkeltceller, der typisk kan levere 1,2 V og har en vægt på 11,7 kg, (Pedersen Å. 1998). Åbne batteriers kapacitet opgøres normalt i Amperetimer, hvor 5 g cadmium kan levere 1 Amperetime, (Tenberg A. 1998). Levetider for åbne NiCd-batterier Levetiden for et åbent nikkel-cadmium batteri afhænger blandt andet af batteriets størrelse, vedligeholdelsesgraden samt anvendelsen. Levetiderne er typisk 4 - 8 år for mindre batterier og 10 - 25 år for større. Længst levetid, 15 - 25 år, opnås ved stand-by funktioner og ved nødstrømsforsyning, fx på boreplatforme og hos DONG. Ved anvendelse som startbatteri i diesellokomotiver er levetiden 8 - 10 år, da det slider på batterierne at blive anvendt som startbatteri. Kortest levetid, omkring 6 år, opnås ved anvendelse som start- og nødbatteri til fly. Dette skyldes, at flyselskaberne bortskaffer fuldt funktionsdygtige batterier, idet der kræves optimal sikkerhed, (ØKOconsult, Jørgensen C E. 1992). Produktion, import og eksport Alle åbne batterier importeres. Størstedelen af de åbne batterier, som bliver anvendt i Danmark, bliver produceret i Frankrig. Enkelte danske leverandører af åbne batterier har af og til en vis eksport. Dette kan for enkelte batterityper betyde en negativ forbrug i enkelte år. Set over en årrække er eksporten dog væsentligt mindre end importen. Forbrug På grundlag af Danmarks Statistiks tal for udenrigshandelen kan den årlige forsyning som gennemsnit over perioden 1995 - 1997 opgøres til 29 tons åbne batterier. Med et cadmiumindhold på 3 - 7,5% svarer dette til en gennemsnitlig forsyning af cadmium på 0,9 - 2,2 tons/år. Herudover kommer de åbne batterier, der importeres med elbiler. Importen og dermed forbruget af cadmium i NiCd-batterier i elbiler i Danmark i perioden 1996 - 1999 er vist i nedenstående tabel 3.2. Tabel 3 .2
Noter: Det samlede forbrug af cadmium med åbne batterier i 1996 kan således opgøres til 1 - 2,3 tons/år. Udviklingstendens I opgørelsen for 1990, (Jensen A, Markussen J. 1993), var forbruget 1,6 tons cadmium. Forbrugen må anses for at være stagnerende. Med de nye Øresundstog vil der omkring år 2000 blive tilført 0,8 - 2 tons cadmium. Bestand af åbne NiCd-batterier Ved kontakt til en række brugere af åbne NiCd-akkumulatorer er bestanden opgjort for 1996, se tabel 3.3. Tabel 3.3
Note: Bestanden kan nu anslås til 3,6 - 4,1 tons cadmium, hvilket er et væsentligt fald i forhold til 1990, hvor den var på 6,7 - 16,9 tons, (Jensen A, Markussen J. 1993). Tidligere var offshoreindustrien den største bruger tæt fulgt af DSB. Det skal bemærkes, at med de kommende Øresundstog vil bestanden omkring år 2000 øges med 0,8 - 2,0 tons cadmium. Leverandører til det danske marked vurderer markedet som vigende, især fordi prisen på nikkel-cadmium batterier er 3-4 gange højere end tilsvarende blybatterier. Enkelte betoner dog, at udviklingen inden for alternativ energi, f.eks. solceller betyder et stigende forbrug af store, åbne nikkel-cadmium-batterier. Som supplement til blyakkumulatorer sætter betydende leverandører af bl.a. batterier lid til udviklingen af batterier baseret på lithium-ion teknologi, (Pedersen H.A. 1998). Bortskaffelse og tab Enkelte brugere af åbne nikkel-cadmium batterier leverer udtjente batterier tilbage til den oprindelige leverandør, (Danielsen H. 1998) og (Secher. 1998). Batteriernes lange levetid kan betyde, at et batteri skal bortskaffes via andre virksomheder end dem, der har leveret det, (Rasmussen B. 1998). Ellers bortskaffes udtjente batterier til Kommunekemi. Leverandører af nikkel-cadmium batterier betoner, at prisen på bortskaffelse af et nikkel-cadmium batteri kan overstige prisen på et nyt blybatteri, hvilket kan være en barriere for at bringe nikkel-cadmium-batterier ind i det forventede genanvendelseskredsløb, (Poulsen N M. 1998). De indsamlede batterier kan omsmeltes i Frankrig eller Sverige. Da der ikke er mulighed for omsmeltning i Danmark, bliver de danske batterier normalt sendt til Sverige, (Pedersen H A. 1998). De allerfleste leverandører anvender Kommunekemi til at bortskaffe de udtjente batterier. En enkelt leverandør plejer dog at levere direkte til en udenlandsk virksomhed, der genanvender batteriets indhold af cadmium. Leverandøren modtog ingen udtjente batterier i 1996. Kommunekemi modtog i 1996 14 tons åbne nikkel-cadmium batterier svarende til 0,4 - 1,0 tons cadmium. På Kommunekemi tapper man elektrolytten af. Resten eksporteres til genanvendelse i Frankrig. Elektrolytten behandles på Kommunekemis uorganiske anlæg. Filterkagen deponeres på lossepladsen ved Klintholm, (Vestervang S. 1999). Mængden af cadmium i denne filterkage er yderst lille, mindre end 1 g/år, og der ses bort fra den i det følgende. Der er ikke regnet med tab af cadmium fra elbiler på grund af aftalen om tilbagetagning af alle brugte batterier. Tabet af cadmium til miljøet i Danmark vurderes derfor at være yderst begrænset og sættes i det følgende til nul. I 1996 ophobedes 0,6 - 1,3 tons cadmium med åbne batterier i Danmark. 3.2.2 Lukkede batterier Nikkel-cadmium batterier udgør en stor del af cadmiumforbruget både i Danmark og globalt. De såkaldt lukkede eller forseglede nikkel-cadmium batterier (herefter kaldt NiCd-batterier) ligner almindelige primærbatterier som brunstens- og alkalinebatterier og anvendes også i mange tilfælde som erstatning for disse. Generelle oplysninger om lukkede nikkel-cadmium batterier NiCd-batterier er genopladelige, dvs. at de til forskel fra primærbatterier (bl.a. alkaline- og brunstensbatterier) kan aflades og genoplades mange gange. De vigtigste anvendelser af NiCd-batterier i 1996 var:
Tidligere har der også været en væsentlig anvendelse af NiCd-batterier til bærbare computere. I 1996 var denne anvendelse næsten ophørt, og NiCd var erstattet af andre batterityper. Se mere herom nedenfor. I omtalen her af lukkede NiCd-batterier er der mange steder refereret til et detaljeret studie af forbrug og bortskaffelse af NiCd-batterier med titlen "Indsamlingspotentiale for genopladelige batterier" (Maag J, Hansen E. 1994). Også den generelle beskrivelse af NiCd-batterier i det følgende er baseret på oplysninger indsamlet i det nævnte studie. NiCd-batteriets opbygning NiCd-battericellen er opbygget af en cadmium- og en nikkelelektrode, reelt to plader, der er adskilt af en separator af et plastmateriale. Separatoren er gennemtrængelig for vandmolekyler samt vandopløste ioner, og den er mættet med en opløsning af kaliumhydroxid i vand. Lukkede NiCd-batterier er yderst omgivet af en tætsluttende stålkappe, der beskytter battericellen, og samtidig virker som elektrisk leder. Batteripakker NiCd-batteriers cellespænding er 1,2 V uafhængigt af cellestørrelsen. I de fleste anvendelser af NiCd-batterier i apparater er flere batterier serieforbundne for at opnå større kraft. Den resulterende spændingsforskel er 1,2 V ganget med antallet af batterier. Sådanne serieforbundne batterier kan enten være fastmonterede i apparaterne eller monterede i en batteripakke, som ved hjælp af en simpel udløsningsmekanisme kan tages ud af apparatet. I en batteripakke er batterierne typisk omsluttet af en fast plastskal (eller sjældnere af krympeplast) og forbundet med apparatet via en elektrisk forbindelse monteret udenpå pakken. Batteristørrelser NiCd-batterier fremstilles som rundceller, knapceller og såkaldte prismatiske celler (flade eller firkantede). Rundcellerne findes i de fleste af de størrelser, der er kendt fra almindelige primærbatterier. Desuden fremstilles en række andre størrelser, som altovervejende anvendes til indbygning i og som batteripakker til apparater. I tabel 3.4 er de almindeligste batteristørrelser vist. Det bemærkes, at for de enkelte størrelser kan både vægt og kapacitet variere afhængigt af fabrikat og anvendelse. I forhold til de data, der er givet i tabel 3.4 må der for de enkelte størrelser påregnes vægtforskelle af størrelsen ± 10%. Batterier til forskellige behov Batterierne kan være designet med særligt stor kapacitet (disse typer er til lille strømstyrke), til store strømstyrker (disse typer har mindre kapacitet), til hurtig opladning eller til ekstreme temperaturer. NiCd-batterier i apparater er altid tilpasset apparatets behov og funktion. Energitæthed Især frem mod midten af 1990'erne er der sket en generel udvikling frem mod større energitæthed. For visse anvendelser er udviklingen fortsat siden (set for håndværktøj). Motivationen er at få lette håndbårne apparater med længst mulig funktionstid pr. genopladning. Da energitætheden er snævert forbundet med cellevægten, betyder det, at også batteriernes vægt har været let stigende. Tabel 3.4 Se her! Bortskaffelsesmængder De årlige mængder af NiCd-batterier, der skal bortskaffes, kan vurderes ud fra batteriernes levetid og kendskab til brugernes bortskaffelsesadfærd. NiCd-batterier skal ifølge lovgivningen indsamles og genanvendes på grund af cadmiums miljøgiftighed. For NiCd-batterier kaldes de totale bortskaffelsesmængder derfor ofte "indsamlingspotentialet". Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. NiCd-batteriers levetid Et NiCd-batteri kan genoplades et vist antal gange, før den maksimale kapacitet pr. opladning er så lille, at brugeren skifter batteri. Antal mulige genopladninger (såkaldte "cycles") kan variere fra mindre end 300 helt op til omkring 3000, afhængigt af teknisk kvalitet, anvendelse, brugsmønster og ladeapparat. Udsættelse for overbelastning, ophedning, overopladning og mekaniske skader kan medføre øjeblikkeligt funktionssvigt. Desuden kan fænomenerne "memory-effekt" og "selvafladning" give brugeren den opfattelse, at batteriet er defekt, selvom disse tilstande faktisk kan afhjælpes. Memory-effekt og selvafladning Ved gentagne delopladninger, d.v.s. opladninger, hvor batteriet oplades til mindre end fuld kapacitet, eller opladninger som starter før batteriet er helt afladet, ses det ofte, at batteriets maksimumskapacitet falder. Dette skyldes, at batteriet "glemmer" den del af sin kapacitet, der ikke bliver udnyttet (deraf navnet memory-effekt). Fuld kapacitet kan imidlertid genskabes ved gentagne gange at aflade batterierne fuldstændigt (uden overbelastning) og derefter oplade dem helt. For NiCd-batterier sker der altid en løbende selvafladning. Hvis batteriet ikke benyttes, vil det efter en fuld opladning kunne selvaflade fuldstændigt på 1 - 3 måneder. Efter en sådan selvafladning vil batteriet ikke kunne opnå fuld kapacitet efter blot én opladning. En regenerering som omtalt under memory-effekt er nødvendig. Levetid i år NiCd-batteriers levetid målt i antal år kan jævnfør det ovenstående vurderes ud fra kendskab til følgende parametre for hver enkelt anvendelse:
Estimerede levetidsfordelinger I (Maag J, Hansen E. 1994) er indsamlede oplysninger om de nævnte forhold omsat til estimerede levetidsfordelinger for hver enkelt anvendelse. Dvs. fordelinger der udtrykker, at af det antal batterier, der er solgt "år 0", vil a1 styk batterier blive defekte i løbet af det første år efter salget, a2 styk vil blive defekte i løbet af det andet år, osv. I bilag 2 er vist disse levetidsfordelinger fra (Maag J, Hansen E. 1994). Disse levetidsfordelinger er anvendt til vurdering af indsamlingspotentialet for NiCd-batterier i denne rapport. Der kan være sket ændringer i de forventede levetider for batterier til visse anvendelser siden 1993-94, hvorfra de anvendte oplysninger stammer. Eventuelle ændringer er dog formodentligt begrænsede, hvorfor der ikke er indsamlet supplerende oplysninger om levetider til denne rapport. Substitution og udviklingstendenser NiCd-batterier er i dag (primo 1999) for flere anvendelser helt eller delvist erstattet af andre (nyere) genopladelige batterityper. Det skyldes dels cadmiums miljøgiftighed - og deraf følgende offentlig regulering af salget i Danmark - dels den tekniske udvikling over de seneste år. For visse anvendelser er substitution (dvs. udskiftning) først begyndt på kommercielt plan i løbet af 1997-98. De nye batterityper er de såkaldte nikkel-metalhydrid batterier (NiMH) og lithium-ion batterier (Li-ion). Substitutionens stade er beskrevet yderligere under de enkelte anvendelser. I bilag 3 er givet en oversigtlig beskrivelse af substitutionens årsager og forløb i Danmark samt en række andre europæiske lande. Udviklingen i forbruget af NiCd-batterier til forskellige anvendelser i løbet af 1990'erne kan ses i sammenfatningen sidst i afsnit 3.2.2. Batteridrevet håndværktøj Anvendelse og udviklingstendens Blandt det batteridrevne håndværktøj er bore/skruemaskiner altdominerende i salgstallene. Der markedsføres dog også andre lette håndværktøjer med batterier. Det drejer sig om boremejsler, rundsave, stiksave, slibe- og pudsemaskiner, vinkelslibere mv. Maskiner med NiCd-batterier udgør fortsat næsten 100% af salget (1998), idet de første typer med NiMH-batterier først er kommet på markedet i sommeren 1998. Der er en tendens til, at forbruget har bevæget sig lidt mod maskiner med større batterikraft og kapacitet. For håndværktøj (formodentlig som den eneste anvendelse) er der frem mod 1997-98 sket en videreudvikling af NiCd-batterierne mod højere kapacitet og kraft. Det vil sige, at batterivægten pr. maskine også er steget lidt. Produktion og import Batteridrevet håndværktøj produceres ikke i Danmark. Hele forbruget er altså importeret. Forbrug af håndværktøj Forbruget, dvs. det årlige salg i Danmark af batteridrevet håndværktøj, opgøres af brancheforeningen LTE, Leverandørforeningen af Transportabelt Elværktøj. Der foregår et begrænset salg uden om LTEs medlemmer. Udenrigshandelen med batteridrevne håndboremaskiner og andet batteridrevet håndværktøj er opgjort af Danmarks Statistik. Tallene for importen er dog væsentligt lavere end LTEs tal og må betragtes som mindre dækkende. Baseret på LTEs salgsstatistik i kombination med skøn for deres medlemmers samlede markedsandel, (LTE. 1998), kan det med rimelig sikkerhed anslås, at der i 1996 i Danmark blev solgt i alt 54.000 - 57.000 stk. batteridrevet håndværktøj af typer til professionelle brugere, mens der af typer henvendt til gør-det-selv brugere i alt blev solgt 62.000 - 66.000 stk. Forbrug af batterier Det beregnede forbrug af NiCd-batterier med batteridrevet håndværktøj til Danmark i 1996 er angivet i tabel 3.5. Beregningerne er baseret på følgende forudsætninger:
Tabel 3.5
Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Mobiltelefoner Anvendelse og udviklingstendens Mobiltelefoner var frem til 1993 stort set udelukkende udstyret med NiCd-batterier. I dag (primo 1999) forlyder det fra forhandlere, at det ikke er muligt at skaffe NiCd-batterier til mobiltelefoner hjem mere. Andre batterityper var relativt tidligt fremme til mobiltelefoner, især NiMH, hvis større energitæthed har været attraktiv i den fortsatte jagt på lettere og mindre mobiltelefoner. I stigende grad anvendes nu Li-ion batterier til mobiltelefoner. Den teknologiske udvikling er løbet utroligt stærkt for håndportable mobiltelefoner. De aggressive salgskampagner fra udbyderne af mobiltelefon-abonnementer har givet et boom i salget af håndportable mobiltelefoner og har medvirket til en hurtig teknologiudskiftning hos brugerne (blandt andet på grund af meget lave apparatpriser). Gamle, tunge "slæbbare" batteridrevne mobiltelefoner til NMT-systemet antages på dette grundlag at blive udskiftet i takt med, at batterierne bliver defekte. Hermed er en væsentlig del af salget af erstatningsbatterier med cadmium faldet bort set i forhold til situationen omkring 1992-93, jf. (Maag J, Hansen E. 1994). Det bemærkes, at der fortsat i 1998 var et væsentligt antal NMT-abonnenter; ca. 160.000 stk. ved udgangen af 1998. Der regnes dog med en afgang på ca. 4.000 abonnenter pr. måned. Disse går over til GSM systemet. Mange af NMT-telefonerne benytter sig dog af strømforsyningen i biler og både, og er altså ikke afhængige af, om eventuelle NiCd-batterier faktisk fungerer (fastmonterede NMT-telefoner fungerer helt uden selvstændige batterier). Produktion og import Der er produktion af mobiltelefoner og batteripakker hertil i Danmark. Store dele af forbruget er dog importerede apparater. Den nøjagtige mængde NiCd-batterier indbygget er dog ikke kendt. Der er tale om montering af færdige, lukkede battericeller og evt. defekte celler må formodes bortskaffet korrekt fra denne type virksomheder. Derfor anses det for udelukket, at der har været noget tab af cadmium til miljøet direkte fra denne produktion. Forbrug Ifølge BFE, Brancheorganisationen ForbrugerElektronik, blev der i Danmark solgt ca. 800.000 mobiltelefoner i 1996 - et rekordstort salg, (BFE. 1998). Da en væsentlig del heraf var forsynet med andre batterityper end NiCd, har det været nødvendigt til denne undersøgelse at lave et rundspørge til stort set samtlige importører og producenter af mobiltelefoner i Danmark. Resultatet heraf kan ses i tabel 3.6. Beregningsforudsætninger:
Tabel 3.6
Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Trådløse telefoner Anvendelse og udviklingstendenser Trådløse telefoner er telefoner, der benytter det faste telefonnet, men hvor telefonrøret er i kontakt med "apparatet" via en kortrækkende radioforbindelse. Trådløse telefoner var ligesom mobiltelefoner tidligere altid udstyret med NiCd-batterier. I dag er NiMH formodentligt dominerende i Danmark. Apparater til NiCd-batterier havde dog fortsat en væsentlig markedsandel i 1998. Størstedelen af forbruget i 1996 var udstyret med indbyggede eller løse udtagelige NiCd-celler. Der var muligvis også salg af apparater med aftagelige batteripakker. De fleste typer var udstyret med 2 NiCd-celler pr. apparat (visse dog med 3). Trådløse telefoner oplades normalt i en ladesokkel, der er en integreret del af telefonapparatet, dvs. de oplades, når telefonrøret "er lagt på". På grund af den korte sendeafstand er trådløse telefoner udstyret med noget lettere batterier end mobiltelefoner. Trådløse telefoner har ikke som mobiltelefoner været udsat for kraftige prisreduktioner. Det formodes, at der foregår en vis privat grænsehandel med trådløse telefoner. Omfanget heraf er dog i dag reelt ukendt. Produktion Der var i 1996 en væsentlig produktion af trådløse telefoner i Danmark. Produktionens størrelse er ikke kendt præcist. Ligesom for mobiltelefoner, har produktionen med stor sandsynlighed ikke givet anledning til noget videre tab af cadmium til miljøet (montering af importerede, lukkede battericeller). Forbrug Trådløse telefoner optræder med selvstændigt varenummer i Danmarks Statistiks opgørelser. Tallene for 1996 og 97 er dog tydeligvis ikke dækkende, da beregning af forbruget giver store negative tal, hvilket skyldes store tal for eksport og små tal for import og produktion. Reelt er der i dag intet præcist kendskab til størrelsen af det danske marked i branchen. Der tales om salg af mellem 60.000 og 100.000 apparater pr. år. En ny statistik er oprettet hos brancheforeningen BFE pr. 1. januar 1999 (BFE. 1998). Da en væsentlig del af salget af trådløse telefoner i 1996 antages at have været forsynet med andre batterityper end NiCd, har det været nødvendigt til denne undersøgelse at lave et rundspørge til importører og producenter. Resultatet heraf kan ses i tabel 3.7. Beregningsforudsætninger:
Tabel 3.7
Note: Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Håndportabelt radioudstyr Anvendelse og udviklingstendens Håndportabelt radioudstyr til professionel anvendelse er også i dag hovedsageligt forsynet med NiCd-batteripakker (primo 1999). Både apparater tilpasset NiMH-batterier og løst solgte NiMH-batterier til apparater, der oprindeligt er designet til NiCd, markedsføres dog i dag. Ifølge leverandører kræver brugerne stor funktionssikkerhed, hvilket synes at hæmme substitutionen med nyere batterityper. Samtidigt er NiCd-batteripakkerne, trods salgsafgiften på disse, stadig billigere end NiMH-batteripakker til dette formål. Apparaterne minder om håndportable mobiltelefoner, men sender i lukkede radiosystemer og er normalt forsynet med noget kraftigere batterier end mobiltelefoner. Brug af disse apparater kræver sendetilladelse fra Telestyrelsen. Typiske brugere er fx. politiet, Falck, vagtselskaber, DSB mv. Disse apparater benævnes også "LMR-udstyr" (Land Mobile Radioanlæg) Billigere typer af "walkie-talkies" til lege- og hobbybrug (som ikke kræver sendetilladelse) antages at være forsynet med løse batterier, dvs. enten primærbatterier eller genopladelige "replacement"-batterier (behandles nedenfor). Disse er derfor ikke undersøgt nærmere. Produktion og import Der foregår så vidt vides ikke produktion af professionelt håndportabelt radioudstyr i Danmark i dag. Hele forbruget er således anset som importeret. Forbrug Forbruget af NiCd-batterier til håndportabelt radioudstyr er vurderet ud fra oplysninger fra de større importører i Danmark. Resultaterne er vist i tabel 3.8. Beregningsforudsætninger (baseret på opløsninger fra importører):
Tabel 3 .8
Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Videokameraer og tilbehør Anvendelse og udviklingstendens Der benyttes genopladelige batteripakker til videokameraer samt til "videolys", dvs. transportable lamper til videooptagelser. Lamperne kan i øvrigt oftest benyttes med samme batteripakke som kameraerne - samme fabrikat, jf. (Maag J, Hansen E. 1994). Der anvendes fortsat en vis mængde NiCd-batterier til dette formål. Dog synes nyere videokameraer ("camcordere") og dyre, avancerede kameraer normalt at være udstyret med Li-ion- eller NiMH-batterier. Produktion og import Der er ikke produktion af videokameraer i Danmark og så vidt vides heller ikke af batteripakker til disse. Der er således tale om importerede varer Forbrug Ifølge BFE, Brancheorganisationen ForbrugerElektronik, blev der i Danmark solgt ca. 40.000 videokameraer i 1996 (BFE. 1998). Da en stor del heraf var forsynet med andre batterityper end NiCd, har det været nødvendigt til denne undersøgelse at lave et rundspørge til stort set samtlige importører af videokameraer i Danmark. Resultatet heraf kan ses i tabel 3.9. Beregningsforudsætninger:
Tabel 3.9
Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Batteridrevne håndstøvsugere Anvendelse og udviklingstendens Batteridrevne håndstøvsugere, også kaldet "dust busters", er udstyret med indbyggede batterier. Batterierne er samlet med påloddede ledninger og krympeplast eller en tynd skal af thermoformet plast. Batterierne oplades, når støvsugeren står eller hænger i en tilhørende ladesokkel. En enkelt model er dog set (i 1998) med udvendigt monterede batteripakker, der tages af og oplades udenfor apparatet. I 1996 var alle håndstøvsugere på markedet udrustet med NiCd-batterier. I 1997 kom de første håndstøvsugere med NiMH-batterier på markedet. Salget er i 1998 fortsat domineret af typer med NiCd, der dog ikke er fastmonterede. Der har ikke været nogen videre teknologisk udvikling af batteridrevne håndstøvsugere i de forløbne år. Batterierne udgør en forholdsvis lille andel af apparatets vægt, og behovet for lang driftstid er mindre end for de fleste andre batteridrevne apparater. Håndstøvsugere sælges med forskellig styrker ligesom batteridrevet håndværktøj. De sælges med 2 - 6 NiCd-celler, typisk af størrelsen Sub-C. På grund af apparaternes lave pris foregår der ifølge importører stort set ingen udskiftning af udslidte batterier. Der købes i stedet et nyt apparat. Produktion og import Der fremstilles ikke batteridrevne håndstøvsugere i Danmark. Der er således tale om importerede varer. Forbrug Ifølge brancheforeningen Foreningen af Fabrikanter og Importører af Elektriske Husholdningsapparater, (FEHA. 1998), var det samlede salg af håndstøvsugere ca. 70.000 stk. i 1996 (her regnet med en usikkerhed på ca. +/- 15%). FEHA baserer sit tal på Danmarks Statistiks nettoimport (import minus eksport) af støvsugere til mindre end 110 V. Tallet dækker alle håndstøvsugere solgt i Danmark. Forbrug af batterier og cadmium med håndstøvsugere er vist i tabel 3.10. Beregningsforudsætninger:
Tabel 3 .10 Total forbrug af cadmium med NiCd-batterier i håndstøvsugere i Danmark i 1996.
Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Apparater til personlig pleje Anvendelse og udviklingstendenser Følgende apparater til personlig pleje m.v. med NiCd-batterier beskrives her samlet:
Apparater til personlig pleje sælges i dag både med NiCd-batterier og NiMH-batterier i væsentlige mængder. I disse apparater er batterierne normalt indbygget i selve apparatet, og altså ikke i aftagelige batteripakker. Når apparaterne ikke er i brug, placeres de typisk i en ladesokkel. En stor andel af salget af skægtrimmere har formodentligt været til løse primærbatterier af alkalinetypen, (Maag J, Hansen E. 1994). Produktion og import Der er ikke produktion af disse apparater i Danmark. Der er tale om importerede varer. Forbrug Ligesom for en del andre apparater med genopladelige batterier har det på grund af substitutionen været nødvendigt at spørge de enkelte importører. Fra nogle importører har det kun været muligt at få oplyst deres samlede salg af NiCd-battericeller med sådanne apparater, men uden opdeling på de forskellige typer. Derfor er det her valgt at opgøre forbruget samlet for barbermaskiner, skæg- og hårtrimmere samt eltandbørster. Det samlede salg af disse apparater med alle batterityper var ifølge brancheforeningen Foreningen af Fabrikanter og Importører af Elektriske Husholdningsapparater, (FEHA. 1998), af størrelsen 300.000 stk. i 1996. Forbrugstal for NiCd-batterier og cadmium med de nævnte apparater er vist i tabel 3.11. Beregningsforudsætninger:
Tabel 3 .11
Note: Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Bærbart computerudstyr Anvendelse og udviklingstendenser Bærbare computere var tidligere overvejende udstyret med NiCd-batteripakker. I dag er NiCd-batterier formentligt substitueret fuldstændigt i denne anvendelse. Substitutterne er NiMH-batterier og (senere) Li-ion batterier. Ligesom for mobiltelefoner er den teknologiske udvikling for bærbare computere gået meget stærkt. Produktion og import Der fremstilles så vidt vides ikke batteripakker til bærbare computere i Danmark. De forudsættes derfor alle importeret. Forbrug Også i 1996 var forbruget af NiCd-batterier til dette formål stærkt for nedadgående. Salg af erstatningsbatterier (NiCd) til tidligere modeller kan meget vel have udgjort en stor del af totalsalget. Til denne undersøgelse er der foretaget et rundspørge til stort set samtlige importører. Generelt har det været vanskeligt for importørerne at finde salgstal (for disse forældede produkter) for 1996. Det skal også ses i lyset af, at der ifølge (IDC. 1998) blev solgt af størrelsen 60.000 bærbare computere i Danmark i 1996, hvoraf få eller ingen var forsynet med NiCd-batterier fra ny. De i tabel 3.12 angivne tal for forbruget i 1996 er derfor angivet med væsentlige usikkerheder. På grund af det ringe bidrag af cadmium fra denne anvendelse, er der ikke gjort mere for at mindske usikkerheden. Der findes også bærbare, batteridrevne printere. Bestanden og nysalget heraf vurderes imidlertid som ubetydeligt, hvorfor disse ikke er behandlet nærmere. Beregningsforudsætninger for forbrugstal i tabel 3.12:
Tabel 3 .12
Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Løse NiCd-batterier ("replacement") Anvendelse og udviklingstendenser Løse NiCd-celler anvendes af forbrugere som erstatning for primærceller som brunstensbatterier og alkalinebatterier (deraf betegnelsen "replacement"). Denne anvendelse af NiCd var tidligt i brug, og forbruget steg jævnt op gennem slutningen af 1980'erne frem mod en tendens til stagnation først i 1990'erne, (Maag J, Hansen E. 1994). Ifølge (Batteriforeningen. 1998) er salget faldet i de seneste år, blandt andet som konsekvens af en stigende substitution med replacementceller af NiMH-typen. Udviklingen kan måske også være påvirket af, at det i dag er muligt af genoplade alkalinebatterier et begrænset antal gange med særligt ladeudstyr. Løse NiCd-celler importeres desuden til indbygning i dansk producerede apparater og batteripakker til specifikke apparater, også kaldet "OEM" (Original Equipment Manufacturing). En del af dette forbrug reeksporteres. Produktion og import Der foregår ikke produktion af NiCd-celler i Danmark. De importeres alle. Forbrug Vurderingen af forbruget af løse NiCd-celler til replacement vanskeliggøres af, at der ikke skelnes mellem replacement-salg og OEM-salg i de tilgængelige statistikker. I (Maag J, Hansen E. 1994) blev fordelingen skønnet med hjælp fra Batteriforeningen og importører. Batteriforeningen har ikke kunnet bidrage med oplysninger herom til denne undersøgelse, formodentligt fordi der er sket mange forskydninger på markedet siden starten af 1990'erne ud fra (Batteriforeningen. 1998). Forbruget skal her groft anslås som angivet i tabel 3.13. Beregningsforudsætninger:
Tabel 3 .13
Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Andre anvendelser af NiCd-batterier I (Maag J, Hansen E. 1994) blev der identificeret en række andre anvendelser af NiCd-batterier med små forbrug. Det drejede sig om følgende:
Forbruget i 1996 skal her groft anslås som angivet i tabel 3.14. Forudsætninger:
Tabel 3.14
Note: Bortskaffelse og tab Bortskaffelse og tab til miljøet af cadmium spredt med NiCd-batterier er behandlet samlet for alle anvendelser af lukkede batterier sidst i afsnit 3.2.2. Sammenfatning Samlet forbrug af cadmium med lukkede NiCd-batterier I tabel 3.15 er givet en sammenfatning for forbruget af cadmium med NiCd-batterier til forskellige anvendelser i 1996. Tabel 3.15 Se her! Det fremgår, at den samlede forbrug af cadmium med lukkede NiCd-batterier i 1996 kan opgøres til 35 - 52 tons. For 1990 er forbruget tidligere blevet estimeret til 30 tons cadmium, (Jensen A, Markussen J. 1993). Der er altså tale om en stigning siden da. Salgsafgifter på NiCd-batterier Siden 1. april 1996 har der været afgift på lukkede NiCd-batterier, som er solgt på det danske marked (dvs. fraregnet reeksport som løse celler eller i udstyr, samt mellemhandler i Danmark). Afgiften gælder dog også celler og batteripakker, der sælges som brugte. Afgiftens størrelse er angivet i tabel 3.16. Tabel 3.16
Afgiftsprovenue i 1996 - 1998 Størrelsen af indbetalt afgift pr. år kan give et omtrentligt totalbillede af, hvor stort antal løse celler og batteripakker, der er solgt til slutbrugere i Danmark. I det følgende anvendes dette til at give en vurdering af denne undersøgelses dækningsgrad for forbruget af cadmium med lukkede NiCd-batterier. Faktiske afgifter for årene 1996, 1997 og 1998 kan ses i tabel 3.17. Det fremgår, at afgifterne har udvist en faldende tendens i perioden. Der er altså efterspurgt færre batterier i Danmark i løbet af perioden. Tabel 3.17
Noter: Afstemning af forbrugstal ud fra afgiftsprovenue Ud fra en række forenklende antagelser er det muligt at give et overslag over forbruget af dels løse NiCd-celler, dels NiCd-batteripakker/indbyggede i apparater. Resultater af sådanne overslagsberegninger er vist i tabel 3.18 nedenfor. De beregnede antal af solgte NiCd-enheder er ret følsomme overfor, hvilken fordeling af refusionen ("godtgørelse") mellem løse celler og batteripakker/apparater, der antages. Af hensyn til vurderingen af de fundne forbrug af NiCd-batterier med forskellige anvendelser (se nedenfor), er der her regnet med to forskellige scenarier for denne fordeling. Det bemærkes, at denne følsomhed ikke vurderes som afgørende for tonnagen af solgte NiCd-enheder. Se mere herom nedenfor. Visse beregningsforudsætninger er fælles for de to scenarier:
Scenarium 1:
Scenarium 2:
Det totale forbrug af NiCd-enheder beregnet ud fra afgiftstallene er for hvert scenarium vist i tabel 3.18. Desuden er disse tal sammenlignet med forbrugstallene, der er baseret på kendskab til anvendelserne, jf. tabel 3.15. Tabel 3.18 Se
her! Sammenligning Det ses i tabel 3.18, at der er god overensstemmelse mellem de to opgørelser. Dette bekræfter, at de estimerede forbrug af NiCd-batterier til de forskellige anvendelser er rimeligt korrekte. Det ses samtidigt i tabellen, at der er en vis afvigelse på antallet af batterienheder. Afvigelsens størrelse kan ikke vurderes præcist ud fra de foreliggende afgiftstal. Dette er imidlertid af mindre betydning, fordi afvigelsen på tonnagen af batteriforbruget - og dermed af cadmiummængden - er mere præcist bestemt. Bemærk, at de anvendte afgiftsoverslag er behæftet med usikkerhed, og at antallet af batteripakker beregnet ud fra afgifterne er let overvurderede, jf. beregningsforudsætning 4) ovenfor. Det er her alligevel valgt at angive afvigelserne i antal og tonnage som "ikke redegjort detaljeret for" i tabel 3.15 først i dette afsnit. Udviklingen i forbruget af NiCd-batterier I tabel 3.19 er vist udviklingen i salget af NiCd-batterier i perioden 1985-1996. Bemærk, at der er tale om middeltal uden angivelse af usikkerheder. Tallene for 1985-1993 stammer fra (Maag J, Hansen E. 1994), 1996-tallene er resultaterne af denne undersøgelse, mens tallene for 1994 og 1995 er ekstrapolerede lineært mellem 1993 og 96. De samme tal er afbildet i figur 3.1. Bortskaffelse og tab af cadmium med lukkede NiCd-batterier Indsamlingspotentialet for NiCd-batterier kan beskrives ud fra beregninger af, hvor mange batterier, der henfalder, dvs. bliver defekte, hvert år, i kombination med en vurdering af, hvor længe batterier opbevares hos brugeren, efter at de er blevet defekte, altså en "pulterkammer-effekt" samt hvor lang tid batterierne befinder sig i indsamlingssystemet, den såkaldte "pipeline effekt". Henfald af batterier Henfaldet af batterier kan beregnes udfra:
Tabel 3.19 Se her! Beregnede totale henfald af NiCd-batterier i årene 1990-1996 er vist i tabel 3.20. Den tilsvarende cadmiummængde er også vist. De beregnede tal er behæftede med en vis usikkerhed, idet der både er usikkerhed på forbrugstallene og på de anvendte levetidsfordelinger. Usikkerheder på levetidsfordelingerne giver sig udslag i en tidsmæssig forskydning i henfaldet i forhold til forbrugstallene. Dette kan give væsentlige usikkerheder på estimatet for indsamlingspotentialet, fordi forbruget har været kraftigt stigende i hele perioden. Tabel 3.20 Se her! Figur 3.1 Se her! Indsamlingspotentiale Pulterkammer-effektens forskydning af det reelle gennemsnitlige bortskaffelsestidspunkt er vanskelig at vurdere præcist. I (Maag J, Hansen E. 1994) er der opstillet fire forskellige scenarier med sandsynlige pulterkammer-effekter for forskellige anvendelser og brugergrupper. Scenarierne var 1 - 2 år, 1 - 4 år, 1 - 7 år og 4 år. Den lave værdi blev anslået for en "velorganiseret bruger", som er en bruger, der har etableret velfungerende rutiner for opbevaring og bortskaffelse af NiCd-batterier. Dette vil typisk være tilfældet for større virksomheder og en række mindre virksomheder. De høje værdier blev anslået for en "uorganiseret bruger", som er en bruger, der ikke har etableret velfungerende rutiner for opbevaring og bortskaffelse af NiCd-batterier. Dette er typisk tilfældet for stort set alle private brugere samt en lang række mindre virksomheder. Indsamlingspotentialet for NiCd-batterier i 1994 blev vurderet som med rimelig sandsynlighed at ligge indenfor intervallet 75-153 tons, hvilket svarede til de beregnede henfald 2-4 år tidligere, mens indsamlingspotentialet med stor sikkerhed ville ligge indenfor det større interval 55 - 189 tons, svarende til henfaldet 1 - 5 år tidligere. Den gennemsnitlige pulterkammer-effekt mellem samtlige anvendelser blev altså groft anslået til mellem 1 og 5 år, muligvis til et snævrere interval på 2 - 4 år. Udover selve pulterkammereffekten kommer det tidsrum, som selve indsamlingen af de kasserede batterier tager fra det øjeblik, brugeren lægger batteriet i en indsamlingskasse, til Miljøstyrelsen afregner for det indsamlede batteri. Dette tidsrum, som skyldes den såkaldte pipeline effekt, anslås her til 2 - 5 år. I denne periode skal indsamlingskassen fyldes, hentes, sorteres, samles til læs større end 2 tons, sendes til oparbejdningsanlæg og oparbejdes. Desuden skal der udarbejdes revisorattesteret regnskab, og endelig skal der som nævnt afregnes med Miljøstyrelsen. Her skal den summen af pulterkammer- og pipeline effekten således regnes som 3 - 10 år. I rapporten (Titalyse. 1999), som er udarbejdet af International Cadmium Association, antydes det, at den samlede forsinkelse i Europa kan komme helt op på ca. 18 år for bl.a. batterier til håndværktøj. Det er vigtigt at understrege, at der for Danmark i dag ikke findes konkret viden om størrelsen af disse to forsinkelseseffekter. Beregningerne bygger alle på skøn. Såfremt det ønskes at angive indsamlingspotentialerne med større præcision end nedenfor, er det derfor nødvendigt med en konkret undersøgelse af disse forhold. En samlet forsinkelse på 3 - 10 år betyder, at indsamlingspotentialet for NiCd-batterier i 1996 lå i et interval, hvor den nedre grænse på baggrund af (Maag J, Hansen E. 1994) kan skønnes til 20 - 50 tons, mens den øvre grænse var 170 tons, svarende til henfaldet 3 til 10 år tidligere. Dette svarer til en cadmiummængde beliggende i et interval med en nedre grænse på 3 - 7,5 tons og en øvre grænse på 25,5 tons. I det følgende regnes med et indsamlingspotentiale på 35 - 170 tons NiCd-batterier svarende til 5,3 - 25,5 tons cadmium. Indsamlede mængder I Danmark har der over en længere årrække været særlige indsamlingsordninger for NiCd-batterier. I starten af 1990'erne frem til 1995 blev indsamlingen varetaget på brancheinitiativ af Foreningen for indsamling af genopladelige batterier. Pr. 1 april 1996 blev organiseringen af indsamlingen overtaget af Miljøstyrelsen under nye vilkår. Ifølge (Rahbek L W. 1998) gav registreringerne af indsamlede mængder i 1996 og 1997 ikke et dækkende udtryk for den faktiske indsamling, fordi der var tale om en vis oplagring af indsamlede batterier hos indsamlingsvirksomhederne i 1996. Dette gav for lave registreringer i 1996 og tilsvarende for høje registreringer i 1997. I følge Miljøstyrelsen blev der i 1998 indsamlet ca. 80 tons batterier, svarende til ca. 12 tons cadmium (beregnet som vist i note 3 til tabel 3.20). Denne værdi på ca. 80 tons anvendes her for 1996. Indsamlingseffektivitet Ved vurdering af indsamlingseffektiviteten i 1998 skal de indsamlede ca. 80 tons batterier sammenholdes med indsamlingspotentialet, som svarer til henfaldet 3 til 10 år tidligere, idet der regnes med en samlet forsinkelse på 3-10 år som følge af pulterkammer- og pipeline-effekten. I 1995 var henfaldet på 193 tons batterier, jf. tabel 3.20. Henfaldet i 1988 vurderes på grundlag af (Maag J, Hansen E. 1994) at være på 30-60 tons batterier. På dette grundlag kan indsamlingseffektiviteten beregnes til mindst ca. 40%. Eksport De indsamlede batterier eksporteres til udlandet til genanvendelse. Der eksporteredes altså ca. 12 tons/år cadmium med udtjente lukkede batterier. Tab Den resterende batterimængde, dvs. 0 - 90 tons, svarende til 0 - 14 tons cadmium, vurderes hovedsageligt at følge dagrenovationen til forbrænding/deponering. Der kan muligvis være tale om et begrænset diffust tab af batterier i samfundet/miljøet. Dette er dog meget vanskeligt at sætte tal på. Tab af cadmium via dagrenovation er nærmere beskrevet i kapitel 5 Affaldsprodukter. Ophobning I 1996 ophobedes ca. 29 tons cadmium med lukkede batterier i Danmark. Ophobningen er beregnet som differencen mellem forbruget og indsamlingspotentialet. 3.2.3 Sammenfatning De foreliggende oplysninger om NiCd-batterier er sammenfattet i nedenstående tabel 3.21. Det samlede forbrug af cadmium med NiCd-batterier i 1996 er opgjort til 36 - 54 tons. Tabel 3.21
Note: For 1990 blev forbruget opgjort til 31,6 tons cadmium, (Jensen A, Markussen J. 1993). Der er altså tale om en væsentlig stigning af forbruget af cadmium med NiCd-batterier, som kan henføres til de lukkede NiCd-batterier. 3.3 Elektroniske komponenter Anvendelse Cadmium har gennem årene været brugt til en række forskellige anvendelser i elektroniske produkter: I NiCd-batterier, i katodestrålerør (cadmiumsulfid, CdS, i den lysfølsomme belægning i fjernsynsskærme, pc-skærme o.lign.), i overfladebehandling (cadmiering) af mekaniske detaljer, som pigment og stabilisator i plast, i visse modstande (fotoresistorer), som kontaktmateriale, i speciallodninger m.v. Af disse anvendelser stod NiCd-batterierne i begyndelsen af 1990'erne for mere end 95% af det totale forbrug. Brugen af cadmiumsulfid i katodestrålerør har altid været mindre end 0,1% af det samlede forbrug. CdS blev i midten af 1990'erne substitueret af europium, Eu, (Hedemalm P. 1995). I et større dansk udredningsprojekt er elektroniske komponenters indhold af grundstoffer m.v. blevet undersøgt. Projektet startede med en detaljeret undersøgelse af et høreapparat, en mobiltelefon og en frekvensomformer. I de bestykkede printplader i disse tre produkter blev der fundet 35 - 70 ppm cadmium. I hovedundersøgelsen blev alle stoffer og materialer, der repræsenterede mere end 1 vægtprocent eller 10.000 ppm, bestemt. Der blev ikke fundet cadmium i nogen komponent i selve hovedundersøgelsen, (Zachariassen K, Rønsberg H. 1995). I et østrigsk studie er indholdet af cadmium i 5 forskellige printplader (computer, audio/video, to bestykkede, et med skadestoffer fjernet) angivet at variere fra 2 til 347 ppm; gennemsnittet var på 139 ppm, (Salhofer S, Gabriel R. 1996). Det er ikke oplyst, hvorvidt batterierne var fjernet. En dansk virksomhed, der behandler en væsentlig del af det danske elektronikskrot, har indtil nu ikke fundet over 150 ppm cadmium i de modtagne bestykkede printplader, når batterier, komponenter med radioaktivt indhold og display, som indeholder tungmetaller, er fjernet, (Hohberg J. 1998). I (Richter H et al. 1997) er beskrevet en undersøgelse af 42 bestykkede printkort fra kommerciel elektronik, især udstyr til proceskontrol, laboratorieinstrumenter og medicinsk elektronik. Printkortene vejede i alt 12,85 kg. Printkortene blev mekanisk adskilt og sorteret i 34 fraktioner. Selve printkortene uden komponenter vejede 38% af totalen. Fraktionen med NiCd-batterier vejede 0,55% af totalen. Under forudsætning af at batterierne indeholdt 18% cadmium, kan mængden af cadmium beregnes til 12,8 g svarende til 1.000 ppm af totalvægten for alle de 42 bestykkede printkort. I de øvrige fraktioner blev det gennemsnitlige indhold af cadmium bestemt til 20 ppm. Dette cadmiumindhold kunne især tilskrives oprullede kondensatorer med keramisk kappe, MKS/MKT kondensatorer og pladekondensatorer med keramisk kappe. På grundlag af ovenstående regnes i det videre med, at bestykkede printplader excl. batterier og loddemidler indeholder 20 - 70 ppm cadmium. Produktion, import og eksport I Danmark produceredes i 1996 815 tons ubestykkede printplader, (Plovsing J, Thomasen J. 1996). Tages højde for import og eksport var forbruget på 655 tons. Danmark nettoeksporterede i 1996 altså 160 tons ubestykkede printplader. Antages det, at bestykkede printplader vejer 266% af ubestykkede, (Richter H et al. 1997), fås en forbrugsmængde af dansk producerede printplader i 1996 på 1.740 tons bestykkede printkort. Hertil kommer printplader produceret i udlandet, se nedenfor. I det følgende regnes der med, at alle komponenter eller dele dertil importeres. Forbrug I (Hedemalm P et al. 1995) er det svenske forbrug i 1991 med elektriske og elektroniske produkter og disses indhold af printkort blevet beregnet for 1991 på grundlag af danske tal jf. (Hansen G et al. 1993). I den svenske opgørelse er der regnet med, at der anvendes printkort i 39 forskellige produkttyper. Opgjort efter areal sidder halvdelen af printkortene i computere, mens 10% sidder i udstyr til proceskontrol. Under forudsætning af at ubestykkede printplader i gennemsnit vejer 2,74 kg/m2, (Legarth J B. 1996), og at bestykkede printplader i gennemsnit vejer 266% af ubestykkede, (Richter H et al. 1997), kan det danske forbrug af bestykkede printplader i 1991 opgøres til 3.560 tons på basis af (Hedemalm P et al. 1995). Sammenholdes dette tal med den tidligere opgjorte forbrugsmængde, ses det, at nettoimporten af bestykkede printplader i elektrisk og elektronisk udstyr er af samme størrelsesorden som mængden af bestykkede printplader produceret i Danmark. Idet det forudsættes, at indholdet af cadmium i de 3.560 tons bestykkede printplader er på 20 - 70 ppm, kan mængden af cadmium i elektriske og elektroniske produkter groft anslås til at være 0,07 - 0,2 tons. I (Hansen G et al. 1993) er der for computere og udstyr til proceskontrol regnet med en væsentlig forøgelse af forbrugsmængden fra 1991 til 1996. For andre produktgrupper der regnet med stagnation, nedgang eller øgning. I betragtning af den usikkerhed, som bestemmelsen af cadmiummængden er behæftet med, er det vurderet som rimeligt at se bort fra det påregnede øgede forbrug med computere og udstyr til proceskontrol. Bortskaffelse og tab I (Hansen G et al. 1993) er levetiden for pc'ere angivet til 0 - 5 år, mens den for anlæg og apparater til styring er angivet til 5 - 10 år. Den gennemsnitlige levetid for hovedparten af de apparater, som printpladerne sidder i, kan således anslås til at være omkring 5 år. Som grundlag for at estimere bortskaffelsesmængden i 1996 anvendes derfor forbrugsmængden for 1991. På baggrund af (Hansen G et al. 1993) kan bortskaffelsesmængderne anslås til omkring 80% af forbrugsmængden. Dette svarer til i afrundede tal til 0,06 - 0,2 tons cadmium om året. Den resterende mængde cadmium akkumuleres i samfundet. Cadmium i kasserede produkter vil blive bortskaffet via skrothandlere eller gå til forbrænding/deponi. Ved behandling hos skrothandlere fjernes batterier, display, kviksølv, radioaktive komponenter og evt. beryllium fra printpladerne, som herefter brændes ved 1.100 °C. Kobberet udvindes og de øvrige tungmetaller bindes i en slagge, som deponeres. Udsorterede NiCd-batterier går typisk til genanvendelse i udlandet, (Hohberg J. 1998). I 1996 blev ca. 10% af elektronikskrottet behandlet. Denne andel er fordoblet i 1998, (Hohberg J. 1998). På denne baggrund kan det anslås, at 0,006 - 0,02 tons cadmium gik til udlandet til genanvendelse, mens 0,05 - 0,2 tons gik til forbrænding/deponi. 3.4 Plast excl. legetøj 3.4.1 Plastprodukter excl. emballage og legetøj Anvendelse Tidligere var cadmiumforbindelser meget anvendt enten som stabilisator eller pigment til en række plastprodukter, blandt andet naturgasrør, vinduesprofiler, tagplader og kasser til øl og sodavand. Som følge af den danske lovgivning blev anvendelsen af cadmiumforbindelser i Danmark faset ud i begyndelsen af 1990'erne. Rådets direktiv om anvendelsesbegrænsning af cadmium, (Rådet. 1991), haft den samme effekt i EU. Import fra EU Dette betyder, at importen af cadmium i plastvarer fra EU må anses for at være yderst begrænset. Import fra Fjernøsten Teknologien til at producere plastprodukter uden cadmiumforbindelser har siden begyndelsen af 1990'erne været kendt i hele verden. Importen fra Fjernøsten af plastprodukter, som kunne indeholde cadmium, er ret begrænset. Forbrug Det skønnes derfor, at importen af cadmium med plastprodukter fra Fjernøsten og dermed forbruget for 1996 andrager 0 - 0,5 tons/år. I (Jensen A, Markussen J. 1993) blev den danske plastbranches forbrug af cadmium opgjort for 1990 og 1991. Desuden blev det forventede forbrug for 1992 anslået, se tabel 3.22. Forbruget i 1996 må på dette grundlag anses for at være markant lavere end forbruget i 1990. Tabel 3.22
Bortskaffelse og tab Omkring 5% af plastprodukterne fra Fjernøsten er af PVC, resten er af andre plasttyper. Levetiden for disse produkter vurderes at være kort. Som skøn for bortskaffelsesmængden anvendes derfor forbrugsmængden. Som et konservativt skøn regnes hele mængden af cadmium, 0 - 0,5 tons/år, at gå til forbrænding/deponi. En yderst væsentlig kilde af cadmiumholdig plast til forbrænding/deponi har imidlertid ikke kunnet kvantificeres direkte. Det drejer sig om cadmium anvendt som stabilisator og/eller pigment i plast solgt før cadmiumforbudet trådte i kraft i Danmark. Det samlede forbrug af cadmium med plast i 1980 er estimeret til ca. 60 tons/år, (Miljøstyrelsen. 1995). Det må antages, at cadmiumforbruget i Danmark har været af denne størrelse igennem en større del af 1970erne, indtil forbruget blev aftrappet i starten af 1980erne på grund af forbudet og miljøhensyn i almindelighed. Både som pigment og stabilisator er cadmium tidligere især blevet anvendt til kvalitetsvarer med relativ lang levetid. Mens levetiden af biler som hovedregel vil være begrænset til 10 - 20 år, vil mange andre varer nemt kunne opnå levetider af størrelsen 20 - 50 år. Som eksempler kan peges på:
Der er således tale om et lager af cadmium i det danske samfund, som langsomt tømmes ud. Baseret på de foreliggende estimater for cadmium i emission og restprodukter fra affaldsforbrænding samt viden om andre kilder, kan det antages, at der med cadmiumholdige plastprodukter årligt tilføres 1 - 9 tons cadmium til affaldsforbrændingsanlæg. Det samlede tab til forbrænding/deponi kan således anslås til 1 - 10 tons/år i afrundede tal. Anvendelse 3.4.2 Plastemballage og plastpaller En særlig anvendelse af plast er plastkasser til øl og læskedrikke samt paller til transport og udstilling af varer. Til fremstilling af emballage i form af plastkasser af polyethylen til læskedrikke, øl samt såkaldte kvart paller til transport og display af varer i forretninger blev der indtil efteråret 1991 for visse farver (især gul, orange og rød) anvendt cadmiumholdige pigmenter ved anvendelse af nye råvarer, (Christiansen K. 1998). Produktion Indtil 1996 blev omkring 90% af markedet for kasser og kvart paller dækket af en enkelt dansk producent. Siden er bl.a. svenske producenter trængt ind på markedet, (Christiansen K. 1998). Levetiden for øl- og sodavandskasser er på 25 - 50 år. Der tages løbende en vis mængde kasser ud af markedet. Grundene hertil er flere, bl.a. hvis en drikkevarefabrikant mister markedsandele og skal af med nogle overskydende kasser, ved omlægning af distributionssystemet eller ved overgang til andre typer af kasser. Kun meget sjældent tages kasserne ud, fordi de er gået i stykker. De overflødige kasser kværnes til et granulat, som dels omsmeltes til nye kasser eller paller, dels eksporteres ud af EU via tradere. Kværnede kasser med cadmiumholdige pigmenter tilsættes højst 10% nyt materiale ved omsmeltningen. Disse kasser opfylder ikke de nuværende krav til maksimalt indhold af cadmium. Den danske producent har i alt sat ca. 20.000 tons cadmiumholdigt HDPE i omløb med et indhold af cadmium på 1.400 - 2.750 ppm, svarende til 28 - 55 tons cadmium. Heraf var der i 1996 1.290 - 1.470 tons kvart paller med et indhold af cadmium på 230 - 650 ppm, svarende til 0,3 - 1 ton cadmium, (Asholm M. 1998). I 1996 blev der anvendt 1.560 tons regenerat, hvoraf ca. 40% indeholdt cadmium. Den mængde cadmium, der herved blev genanvendt, kan anslås til ca. 1,3 tons, (Asholm M. 1998). Et bredt dækkende udsnit af emballagetyper på det danske marked blev undersøgt med hensyn til indhold af tungmetaller og afrapporteret som Miljøprojekt nr. 349, (Andreasen H et al. 1997). Analyserne blev gennemført med anvendelse af røntgenudstyr og atomspektrometriske teknikker. Cadmium i større mængde end 100 ppm fandtes i plastkasser og paller. For plastkassernes vedkommende blev cadmium fundet i mængder på 250 til 1.300 ppm i 4 ud af 13 prøver. Alle positive resultater kan føres tilbage til produktionsdatoer før 1980. Indholdet af cadmium i alle 7 undersøgte paller lå mellem 230 og 1.200 ppm. Pallerne blev dels produceret i Danmark i perioden november 1985 til maj 1989 samt dels i Tyskland i perioden december 1984 til juli 1987. Eksport Eksporten af cadmium ud af EU med kværnede plastkasser androg i 1996 0,07 - 0,2 tons. I 1998 var mængden øget til omkring 0,1 - 0,4 tons, (Christiansen K. 1998). Forbrug Genanvendelse inden for et lukket kredsløb regnes som levetidsforlængelse, hvorfor forbruget er nul. Bortskaffelse og tab Kasser, som ikke skal bruges mere, tilføres ikke forbrænding eller deponi, men kværnes og omsmeltes eller eksporteres, som ovenfor beskrevet. Tabet til miljøet i Danmark anses derfor for at være forsvindende. 3.4.3 Sammenfatning De foreliggende oplysninger om forbrug og bortskaffelse er sammenfattet i tabel 3.23. Tabel 3.23 Se
her! Det ses, at forbruget af cadmium med plast er temmelig begrænset. Bortskaffelsen til forbrænding/deponi er ret høj, hvilket skyldes plast, der er forbrugt før 1996. Der er en lille eksport med kværnede plastkasser ud af EU. 3.5 Legetøj Anvendelse I Danmark sælges hvert år mellem 20 og 45 millioner stykker legetøj, (Grøn Information. 1998). Legetøjsbranchens Fællesråd dækker 80 - 85% af markedet, dvs. legetøjsbutikker o. lign., men ikke benzinstationer, kiosker, boghandlere, postordreforretninger, gøglerforretninger m.v., (Selbach S. 1998). Fællesrådet har ingen dokumentation af legetøjets indhold af kemiske stoffer. Disse analyseresultater ligger hos de enkelte medlemmer. I medfør af Legetøjsbekendtgørelsen skal legetøj, som på grund af dets ydre fremtræden kan forveksles med levnedsmidler, CE mærkes, inden det bringes i omsætning. CE mærkningen fordrer, at legetøjet opfylder en lang række krav, bl.a. må biotilgængeligheden af cadmium ikke overstige 0,6 m g/dag. CE mærkningen siger ikke noget om legetøjets indhold af cadmium. Kemikalieinspektionen, som hører under Miljøstyrelsens Kemikaliekontor, udtager stikprøver, som analyseres for migration af tungmetaller. Markedskontrollen, som hører under Forbrugerstyrelsen, tager stikprøver med det formål at kontrollere, at legetøjet er sikkert at lege med. I relation til cadmium er det plastlegetøjs indhold af cadmiumbaserede pigmenter samt stabilisatorer i PVC, der er interessante. Produktion Ved kontakt til en række danske producenter af plastlegetøj er det konstateret, at der ikke anvendes cadmiumbaserede råvarer eller hjælpestoffer herhjemme. Import Danmark importerer legetøj fra en række lande. I det videre forudsættes, at de europæiske producenter følger EUs bestemmelser om maksimalt 100 ppm cadmium i varer af plast, (Rådet. 1991). Af Danmarks Statistiks tal for udenrigshandelen 1995 - 97 fremgår, at Kina er den største og temmelig dominerende eksportør af legetøj til Danmark, (Plovsing J, Thomasen J. 1996), (Plovsing J, Sørensen R S. 1997) og (Plovsing J, Sørensen R S. 1998). I denne periode udgjorde importen af plastlegetøj fra Østen i gennemsnit 5.500 tons/år, hvoraf ca. 85% kom fra Kina. De største grupper af legetøj var legetøj pakket i sæt, dukker af plast samt legetøj af forskellig art af plast. Der haves ingen sikre tal for plastlegetøjs indhold af cadmium. I det følgende ses der bort fra det indhold af cadmium, som der måtte være i europæisk produceret legetøj, da denne cadmiummængde vurderes at være af mindre betydning. I (Hartmann L W, Hansen E. 1983) er beskrevet indholdet af cadmium i legetøj i 1981, før cadmium blev reguleret. Det fremgår, at 15 - 25% af importen vurderedes at indeholde cadmium som pigment i en middelkoncentration på ca. 3.000 ppm. Endvidere blev der regnet med, at importeret cadmiumstabiliseret PVC-legetøj havde en middelkoncentration på 1.000 ppm. På grund af den foretagne regulering er legetøjs indhold af cadmium faldet siden 1981. Det vides ikke med sikkerhed, hvad niveauet var i 1996, og hvad det er i skrivende stund (marts 1999). Greenpeace har undersøgt PVC legetøj indkøbt i 1997 i USA, Canada og Østrig for bl.a. cadmium, (Gangi J D. 1997) og (Boos R. 1997). Undersøgelsen omfattede legetøj (mærkevarer) fra en række kendte, internationale koncerner. Hovedresultaterne er vist i tabel 3.24. Det gennemsnitlige indhold af cadmium i PVC legetøjet indkøbt i USA og Canada lå på 95 ppm, men der var peakværdier helt op til 649 ppm. I Østrig indeholdt en del af stikprøverne mindre end 0,5 ppm, men et enkelt produkt lå helt oppe på 580 ppm. Som følge af denne undersøgelse har de store, internationale koncerner strammet op på deres kvalitetsstyringssystemer og forøget antallet af stikprøver og analyser af indholdet af cadmium. Kravene til licensproduktion er også blevet skærpet. I dag anvendes der ikke cadmiumbaserede råvarer eller hjælpestoffer, og mærkevarers indhold af cadmium må anses for at være under 100 ppm, (Bakker J. 1998). Tabel 3.24 Se her! Indholdet af cadmium i mærkevarelegetøj importeret til Danmark i 1998 vurderes derfor at være væsentligt under det niveau, som er angivet i tabel 3.24. Ved kontakt til en række supermarkeder, varehuse, benzinselskaber, boghandlere samt danske importører af legetøj er det konstateret, at man accepterer legetøj, som er CE mærket. Kun en af de adspurgte beder om dokumentation for plastvarers indhold af cadmium. En stor dansk legetøjsproducent anfører, at CE mærkerne måske somme tider bliver sat på pr. automatik, og at der måske ikke altid ligger de nødvendige tests bag. Dette kan især være tilfældet med billigt legetøj. Desuden anfører samme kilde, at cadmiumholdige pigmenter er omkring 10 gange så billige som cadmiumfrie. På dette grundlag er det ikke muligt at udtale sig kvalificeret om, hvorvidt legetøj, der ikke er mærkevarer, generelt indeholder mindre cadmium i 1998 end angivet i tabel 3.24. Et skøn ville være, at det gennemsnitlige indhold af cadmium er reduceret. Nedenfor skal gøres et forsøg på at skønne mængden af cadmium i det legetøj, som blev solgt i Danmark i 1996. Mærkevarelegetøjets markedsandel i Danmark er ca. 45%. Mærkevarelegetøjets andel af plastlegetøjet, der importeres fra Østen, skønnes at være ca. 35% svarende til ca. 1.900 tons. Det fremgår af tabel 3.25, at den mængde cadmium, der importeres med plastlegetøj fra Østen, groft kan anslås til 0,2 - 3,6 tons/år. Bortskaffelse og tab Legetøj har ofte en kort levetid, og bortskaffelsesmængden skønnes at svare til forbrugsmængden. Tabet til forbrænding/deponi anslås til 0,2 - 3,6 tons cadmium om året. Tabel 3.25 Se her! 3.6 Pigmenter til andre formål Udover plast og legetøj anvendes cadmiumholdige pigmenter til en række andre formål, som beskrives nedenfor. Glasurer I følge oplysninger fra (Roed G. 1998) anvendes der i glasurer på porcelæn og keramik mindre end 1 kg cadmium om året i Danmark. I 1996 stoppede FDB importen af et parti porcelænsvarer på grund af for meget cadmium i dekorationen, (Damsted H. 1998). Der haves ingen tal for mængden af cadmium, der på denne måde tilføres Danmark. Kunstnerfarver Jævnfør oplysninger fra et firma, som omtrent dækker hele markedet, sælges der 40 - 50 kg cadmium om året i kunstnerfarver. Det drejer sig om røde, gule og orange farver. Farvestofferne importeres. Denne mængde er væsentligt større end opgørelsen for 1990. Hobbymaling Miljøstyrelsen har i løbet af sommeren og efteråret 1998 fået undersøgt omkring 100 forskellige hobbymaleprodukter for blandt andet cadmium. I skrivende stund (november 1998) er undersøgelsen endnu ikke helt afrapporteret, da der mangler analyseresultater for nogle få prøver. De allerfleste indeholdt mindre end 1 ppm cadmium. Indtil nu er der dog fundet en prøve (en underglasur) på 4,4 ppm og en prøve (en hvid akvarelfarve, zinkoxid?) på 72 ppm, (Petersen P. 1998). Tandproteser m.m. Der anvendes cadmiumforbindelser som farvepigment i forbindelse med fremstilling af tandproteser. Mængden vurderes at være mindre end 1 kg cadmium om året. Der anvendes ikke længere cadmium til guldslaglod herhjemme, da der er udviklet cadmiumfrie legeringstyper, (Kaaber S. 1998). Færdselstavler, trafiksignaler, sikkerhedsmateriel og brandslukningsudstyr Skiltene og tavlerne fremstilles typisk af en plade af aluminium. Herpå lægges en refleksfolie, og/eller der trykkes med en eller flere farver. Hvis skiltet ikke er godt nok mere eller skal laves om, lægges som oftest blot en ny folie oven på den gamle. En række producenter og leverandører er blevet kontaktet. Kun én producent havde i 1996 solgt et cadmiumholdigt produkt til søfartsbrug. Det drejede sig om en refleksfolie, som udgik af sortimentet med udgangen af 1996. Mængden af cadmium i folien var på ca. 100 g, (Nordberg B. 1998). Samlet forbrug Det samlede forbrug af cadmium med pigmenter til andre formål kan således anslås til 40 - 50 kg/år. Bortskaffelse og tab Som et groft skøn for bortskaffelsesmængden anvendes forbrugsmængden. Pigmenterne, 40 - 50 kg cadmium om året, regnes bortskaffet til forbrænding/deponi. 3.7 Cadmiering Cadmiering anvendes til at gøre metaloverflader særligt modstandsdygtige. Cadmiering En producent af flydele oplyser, at brugen af cadmium ophørte i 1995, (Marker M. 1998). Flyvematerielkommandoen og to virksomheder oplyser, at der til militære formål og til civile fly, nærmere betegnet reparation af landingsstel, finder cadmiering sted, (Stelmaszyk J. 1998), (Meyle M. 1998) og (Jørgensen H. 1998). Forbruget af cadmium kan opgøres til ca. 70 kg/år. Det importeres og må anses for at svare til forbruget, som fremgår af statistikken over udenrigshandelen, se afsnit 3.1. I 1989 og 1990 var forbruget til cadmiering 50 - 100 kg cadmium, (Jensen A, Markussen J. 1993). Forbruget i 1996 ligger i dette interval. Under brugen slides en vis del af cadmiumbelægningen af. Ved reparation strippes den resterende belægning af, og delen cadmieres igen. Den afstrippede mængde sendes til Kommunekemi. Konservativt regnes der med, at 50% af belægningen slides af under brug. Tabet til miljøet kan derfor anslås til ca. 35 kg cadmium om året, mens Kommunekemi også får tilført ca. 35 kg cadmium om året. Cadmierede skruer, bolte og møtrikker Flyvematerielkommandoen oplyser, at der årligt importeres 35 - 105 kg cadmium med skruer, bolte og møtrikker, (Meyle M. 1998). I 1990 blev forbruget anslået til at være mindre end 100 kg, (Jensen A, Markussen J. 1993). Forbruget må anses for at være stagnerende. De brugte skruer, bolte og møtrikker går til skrothandler. Herfra går de ind i metalkredsløbet. Tabet af cadmium anslås derfor til 35 - 105 kg om året. Musikinstrumenter En række importører, forhandlere og værksteder er blevet kontaktet tillige med en engelsk producent af messingblæseinstrumenter. Ingen kender noget til cadmiering af hele eller dele af musikinstrumenter. På denne baggrund vurderes anvendelsen af cadmiering af musikinstrumenter som yderst begrænset. Præcisionsinstrumenter, elektriske kontakter En række producenter og forhandlere er blevet kontaktet. Ingen har i en årrække solgt produkter indeholdende cadmium. Samlet forbrug Det samlede forbrug af cadmium til denne anvendelse kan opgøres til 0,11 - 0,17 tons/år. Jævnfør Udenrigshandelsstatistikken var forsyningen med cadmiumoxid, cadmium pulver samt cadmium og varer heraf i 1996 på 0,12 tons cadmium, hvilket stemmer udmærket med denne opgørelse. Bortskaffelse og tab For cadmieringens vedkommende skønnes tabet ligeligt fordelt mellem vand og forbrænding/deponi (Kommunekemi), dvs. 0,35 tons/år til hver. De udslidte cadmierede bolte, skruer og møtrikker, 0,04 - 0,1 tons cadmium pr. år, går til metalgenanvendelse. Den angivne mængde cadmium ender som restprodukt herfra. 3.8 Cadmiumholdige legeringer Dette afsnit omfatter offeranoder, højspændingskabler, S-togsledninger og loddemidler. Offeranoder Zinkanoder tilsættes en lille mængde cadmium og aluminium, der virker som startere ved korrosionen af zinken. På det danske marked, dvs. havne, skibe, rørledninger m.v., dominerer offeranoder af aluminium med en markedsandel på ca. 70%. Resten af markedet dækkes i dag af zinkanoder. I 1996 blev der i alt solgt ca. 1.250 tons zinkanoder med et indhold på ca. 0,6 tons cadmium, (Larsen L. 1998). Anoderne blev alle importeret. Zinkanodernes levetid er forskellig, for eksempel er den omkring 2 år ved brug til skibe. Omkring 15% af anoderne blev solgt til danske skibe. Det antages her, at miljøbelastningen fra skibe i de danske farvande svarer til miljøbelastningen fra de danske skibe, der fik offeranoder. I (Jensen A, Markussen J. 1993) er det angivet, at forbruget med cadmium i 1990 var 110 kg. Tilsyneladende er forbruget i 1996 godt fem gange større. Måske er forbruget ikke opgjort på den samme måde for de to år. Hele den mængde cadmium, der findes i zinkanoder, ca. 0,6 tons i 1996, må anses for at blive tilført havmiljøet. Kabler I dag anvendes kun cadmium til én produkttype, nemlig fladkabler, der har en blykappe med cadmium. Indholdet af cadmium udgør mindre end 1 promille af blylegeringen. I 1996 anvendtes ca. 5 kg cadmium. Denne mængde varierer dog meget fra år til år. Produktionen af denne type kabler var forholdsvis lille i 1996. Produktionen i 1996 gik til Danmark. Afsætningsfordelingen varierer også meget fra år til år; lige fra 100% til Danmark til 100% eksport, (Thiesen J. 1999). Virksomheden oparbejder også kabelskrot. Kabler fra Danmark og udlandet brændes i en ovn, og blyet løber ud i bunden. Noget cadmium følger blyet, mens resten går med røgen, som køles i en røgkøler. Udover renset luft dannes der et cadmiumholdigt slam, som sendes til Kommunekemi. I 1996 blev der med kabelskrot modtaget 10 - 20 kg cadmium, hvoraf ca. 75% eller 8 - 15 kg var importeret. Der blev tilført mindre end 10 kg cadmium til slammet. Med det genvundne bly gik der 5 - 10 kg cadmium; heraf blev ca. 80% eksporteret, (Thiesen J. 1999). Mængden af cadmium med kabler er så lille, at der i det følgende ses bort herfra. For 1990 blev forbruget af cadmium med kabler opgjort til 55 kg, (Jensen A, Markussen J. 1993). S-togsledninger Der er tre generationer af køreledninger til S-tog, (Prisum M. 1998):
Banestyrelsen har i dag i alt 400 km S-togsledninger, hvoraf 2/3 eller 267 km indeholder 1 - 2% cadmium. Ledningerne vejer 1 ton/km. Den samlede mængde cadmium kan dermed opgøres til 2,7 - 5,3 tons cadmium. Ledningerne udskiftes i felter à 1.200 - 1.500 m svarende til 12 - 30 kg cadmium pr. felt. I 1996 og før udskiftedes typisk 6 felter om året svarende til 72 - 180 kg cadmium. I 1997 blev udskiftet 3 felter. I 1998 påregnes udskiftet 1 - 2 felter. Den lavere udskiftningstakt i 1997 og 1998 skyldes, at det er blevet teknisk muligt at forlænge ledningernes levetid. Ved udskiftning af 3 felter om året, vil det vare 60 - 75 år at udskifte alle de cadmiumholdige køreledninger. Banestyrelsen vurderer, at denne tidshorisont må anses for at være for lang, (Prisum M. 1998). Udskiftede S-togsledninger bliver samlet på Hellerup station, hvorfra de bliver solgt til en skrothandler. Skrothandleren holder køreledningerne særskilt. Via endnu en skrothandler går de til omsmeltning i et kobberværk i Europa, for eksempel i Tyskland, Belgien eller Holland, (Christensen H. 1998). Loddemidler Loddemidler kan opdeles i to typer: Blød lod og hård lod. Blød lod anvendes til utallige formål, bl.a. elektronik, VVS og kølebranchen, (Fugmann H. 1998). Indholdet af cadmium i blød lod er meget lavt, typisk mindre end 0,025% svarende til 250 ppm, (Harder F. 1998). Hård lod er slaglod med et højt indhold af sølv eller fosfor. Hård lod kan eventuelt indeholde cadmium, mellem 10 og 25%, (Toft T. 1998). Hård lod anvendes bl.a. af sølv- og guldsmede. Produktion Alle loddemidler importeres. Forbrug Markedet for "cadmiumfri" lod, både blød lod og hård lod, kan opdeles i tre hovedanvendelsesområder:
Elektronik Jf. (Lassen C, Hansen E. 1996) kan forbruget af loddemidler til elektronik anslås til 350 - 450 tons/år svarende til 0 - 100 kg cadmium pr. år ved et cadmiumindhold på 0 - 250 ppm. Hovedanvendelsen sker ved almindelig lodning udført med loddemaskine eller loddekolbe. Import og eksport af cadmium med færdig elektronik er ikke kendt, og mængderne skal her groft regnes at opveje hinanden. Udover loddetin anvendes ved produktion af elektronik også nikkel/guld-legeringer, sølv og ledende lime til at montere komponenter på printkortene. Disses markedsandele er ikke kendt. Kølere De fleste kølere til motorer, herunder autokølere, består af en række kobberplader, der loddes sammen med loddetin. I Danmark anvendes jf. (Lassen C, Hansen E. 1996) omkring 200 tons loddetin pr. år. Tages der højde for import og eksport af kølere, kan forbruget af loddetin til kølere anslås til 65 - 85 tons/år svarende til en cadmiummængde på 0 - 20 kg/år. VVS og småanvendelser Årligt anvendes 100 - 150 tons loddetin svarende til 0 - 40 kg cadmium pr. år til VVS og andre formål, herunder private formål, (Lassen C, Hansen E. 1996). Slaglod med cadmium På grundlag af oplysninger fra importører kan det danske marked for cadmiumholdigt slaglod opgøres til omkring 130 - 150 kg/år svarende til 10 - 40 kg cadmium pr. år. Udviklingstendenser I (Jensen A, Markussen J. 1993) er forbruget med cadmiumholdigt sølvslaglod opgjort til 45 - 72 kg cadmium pr. år i 1990. I forhold hertil er mængden faldet med omkring en faktor to. Mængden af cadmium i cadmiumfrit lod blev ikke opgjort i studiet i 1993. Bortskaffelse og tab Ved brug af loddetin kan der ske en mindre emission af cadmium til luft med cadmiumdampe. Dette gælder især ved anvendelse af cadmiumholdigt slaglod. Emissionen kan først og fremmest forårsage arbejdsmiljømæssige problemer, mens tabene gennem udsugning til omgivelserne må anses for uvæsentlige. Loddetin i kasserede produkter vil blive bortskaffet via skrothandlere eller til forbrænding eller deponi. Jf. afsnit 3.3 går omkring 80% af loddetin i elektronik til bortskaffelse, mens resten akkumuleres i samfundet. Af det bortskaffede går ca. 10% til genanvendelse i udlandet. Denne mængde er så lille, at der ses bort fra den i det følgende. Til forbrænding/deponi går ca. 90% af det bortskaffede svarende til 0 - 0,09 tons cadmium om året, idet bortskaffelsesmængden antages at være lig med forbrugsmængden. Kølere vil overvejende blive opsamlet som metalskrot og eksporteret til oparbejdning uden for Danmark. Lodninger anvendt til VVS-formål må ligeledes forventes bortskaffet som metalskrot. Det samme gælder slaglod. Sammenfatning De ovennævnte anvendelsers forbrug med cadmium, udviklingstendensen samt bortskaffelse og tab er angivet i nedenstående tabel 3.26. Tabel 3.26 Se
her! Det fremgår af tabellen, at en stor del af forbruget tabes med offeranoder til vandmiljøet. Bemærk, at bortskaffelsen med S-togsledninger er større end forbruget. 3.9 Smykker Verdensmarkedsprisen på cadmium er temmelig lav for tiden. Ved at legere sølv med cadmium kan producenten derfor fremstille et billigere smykke end ved at legere med andre og dyrere metaller. Nogle smykker loddes i større eller mindre omfang. Cadmiumholdig lod har gode tekniske egenskaber, hvorfor det stadig anvendes i et vist omfang. På grund af risikoen for allergi er fornikling ved at blive faset ud. Nogle producenter anvender i stedet cadmiering, som giver gode tekniske egenskaber. Som følge af den viden, som er blevet indsamlet i løbet af dette projekt, kan fokus koncentreres om to kategorier af smykker: smykker af såkaldt "indisk sølv" importeret fra Indien og Nepal samt forsølvet eller forgyldt bijouteri importeret fra en række lande i Østen. "Indisk sølv" Smykkerne er typisk flettede sølvarmbånd, flettede sølvhalskæder o. lign., der er relativt tunge og indeholder mange lodninger, som eventuelt kan være foretaget med cadmiumholdigt slaglod. Ved at erstatte en del af sølvet med cadmium nedsættes legeringens smeltepunkt, og der kan ved fremstillingen opnås en økonomisk besparelse. Det bør bemærkes, at denne anvendelse nemlig at legere sølv med cadmium ikke er omfattet af Forbudsbekendtgørelsen. I enkelte smykker af "indisk sølv" har FORCE Instituttet bestemt op til 30% cadmium, (Petersen O. 1998). I midten af 1990'erne blev hovedparten af disse smykker solgt gennem danske guld- og sølvsmedebutikker. I dag er markedet domineret af det salg, som foregår via boder, sælgere o. lign. på gader, stræder og markedspladser samt supermarkeder. De smykker, som sælges gennem danske guld- og sølvsmedebutikker er som regel sterlingsølv, mens gadehandlernes smykker ofte har en lavere lødighed. FORCE instituttet (Ædelmetalkontrollen) foretager uanmeldte kontrolbesøg i guld- og sølvsmedeforretningerne for at kontrollere især lødigheden af varerne. Smykker solgt af en dansk sølv- eller guldsmed har et registreret navnestempel, så smykket kan spores tilbage til producenten. Dette giver en meget stor ansvarlighed m.h.t. lødighed og tilsætning af uædle metaller, (Nygård H H. 1998). FORCE Instituttet har til dato ikke kontrolleret de smykker, der sælges på gader, markeder o. lign., (Petersen O. 1998). Cadmium i smykker kan bestemmes ved to principielt forskellige metoder: destruktive og ikke-destruktive. Begge typer er forholdsvis dyre. I det første tilfælde ødelægges den del af smykket, der analyseres. Til gengæld får man et tal for prøvens samlede indhold af cadmium. I det andet tilfælde foretages en overfladeanalyse med røntgen. Det ville være ønskeligt at udvikle en simpel og billig test à la nikkeltesten, (Egemose K. 1998). I perioden 1995 - 1997 var den registrerede import af sølvsmykker fra Indien og Nepal mellem 315 og 990 kg/år, (Plovsing J, Thomasen J. 1996), (Plovsing J, Sørensen R S. 1997) og (Plovsing J, Sørensen R S. 1998). Ved kontakt til importører samt Told & Skat skønnes det, at den uregistrerede import mindst er lige så stor som den registrerede. I det følgende anvendes derfor en mængde af smykker på 0,7 - 2 tons/år. Forsølvet og forgyldt bijouteri Forsølvet og forgyldt bijouteri er lavet af messing, som derpå er blevet forsølvet eller forgyldt. På dyrere kvaliteter er laget af sølv eller guld relativt tykt. På billigere kvaliteter har messingen tidligere været belagt med først et lag nikkel og derpå et relativt tyndt lag sølv eller guld. Da nikkel i smykker er uønsket i Danmark og en række andre lande, ses det, at nikkellaget nu kan være erstattet med et lag cadmium. I henhold til Udenrigshandelsstatistikken var forbruget af forsølvet og forgyldt bijouteri fra Østen i gennemsnit for perioden 1995 - 1997 på ca. 16 tons/år. Idet det forudsættes, at cadmieringen er på 10 m m, (Jørgensen H. 1998), kan bijouteriets indhold af cadmium beregnes til max. 7,5%. I nedenstående tabel 3.27 er vist indholdet af cadmium i smykker. Tabel 3.27 Se her! Bortskaffelse og tab På grund af sølvpriserne er der ingen økonomi i omsmeltning af gamle sølvsmykker, hverken for kunden eller for sølvsmeden. Gamle smykker recirkuleres ofte ved at gå ind i en handel. Stort set alle sølvsmykker, ca. 90%, går tilbage til sølvsmeden og derfra videre til genanvendelse, fordi folk anser dem for at være værdifulde, (Jensen H W. 1998). Resten må anses for at gå til forbrænding/deponi. Brugte sølvsmykker, der ikke sælges igen, smeltes om til barrer, som typisk går til affinering 2 i udlandet. Normalt regner man med 1% smeltetab, fx som følge af slaglod. Slagger og gamle smeltedigler sendes også til affinering i udlandet, (Woergaard G. 1998). Som et groft skøn anslås tabet for "indisk sølv", som har en relativt kort levetid, at være på <0,6 tons cadmium om året. Bijouteriet har en meget lav værdi og en kort levetid. Efter brug vurderes det at gå med den sædvanlige affaldsbortskaffelse, dvs. til forbrænding/deponi. Tabet anslås til <1,2 tons cadmium om året. Afsnittet omfatter kemikalier, kosmetik og solceller. Forbrug med industrikemikalier Der er rettet telefonisk kontakt til en række af de firmaer, der leverer industrikemikalier. Ingen af disse firmaer leverer cadmiumholdige produkter. Indholdet af cadmium er typisk mindre end 1 ppm. Det samme var tilfældet i 1990. Jævnfør Udenrigshandelsstatistikken blev der i perioden 1995 - 1997 i gennemsnit importeret og forbrugt ca. 100 kg cadmium som cadmiumsulfid. Forbrug med laboratoriekemikalier Der anvendes cadmiumholdige kemikalier inden for laboratorieområdet. Der har været rettet henvendelse til de to største firmaer på området. Af Udenrigshandelsstatistikkens tal fremgår, at der som gennemsnit for perioden 1995 - 1997 blev importeret og forbrugt ca. 200 kg cadmium om året som cadmiumnitrat. Forbruget af cadmium med laboratoriekemikalier blev for 1990 skønnet at være <100 kg. Det opgjorte forbrug er altså væsentlig større i 1996 end i 1990. Forbrug med kosmetik Miljøstyrelsen har i efteråret 1998 undersøgt kosmetiks indhold af cadmium, (Orloff A. 1998). Der blev analyseret 39 repræsentative prøver. Den højeste værdi var mindre end 4 ppm, som blev fundet i 3 prøver. 2 prøver var mindre end 3 ppm. Resten indeholdt mindre cadmium. I det følgende regnes kosmetik fri for cadmium. Solceller Der er ikke cadmium i krystallinske solceller, (Aarø D. 1998). En ny type tyndfilmsceller, som bl.a. BP Solar producerer, er baseret på cadmium tellurid, CdTe, (Katic I. 1998). For tiden er lagtykkelsen omkring 3 m m, og indholdet af cadmium andrager 3 - 9 g/m2, (Zweibel K. 1998). Lagtykkelsen og dermed også indholdet af cadmium forventes at blive reduceret fremover, måske ned til 1 m m om 20 år? Levetiden for solcellerne forventes i dag at blive omkring 30 år. Der er i dag udviklet metoder til at strippe CdTe fra glas, så genanvendelse af cadmium og tellur er mulig. Normalt loddes cellerne sammen til moduler, fx på 1 m2. Fabrikanterne anser loddetinnets indhold af bly for et større miljøproblem end cellernes indhold af cadmium, (Katic I. 1998). Denne nye type solceller med CdTe er knapt kommet på det danske marked endnu (juli 1998), men de forventes at få en pæn udbredelse, da de ser ud til at kunne give en god driftsøkonomi. Det danske marked for solceller forventes at udvikle sig eksponentielt, (Aarø D. 1998). I dag, 1998, er der installeret omkring 250 kW. I år 2005 forventes der at være installeret ca. 10 MW svarende til et areal på ca. 100.000 m2. Heraf vil omkring 25% være tyndfilmsceller. Denne andel vil fremover være stigende, efterhånden som tyndfilmsteknologien bliver mere udviklet og konkurrencedygtig. Cadmiummængde Mængden af cadmium i danske solceller anses i 1996 for at være nul. Derimod anslås mængden af cadmium i danske solceller i år 2005 på denne baggrund at blive på omkring 75 - 225 kg, idet det er antaget, at tyndfilmscellerne har en lagtykkelse på 3 m m. Bortskaffelse og tab Bortskaffelsen vil finde sted om ca. 30 år og frem. Det forudsættes, at der til den tid sandsynligvis vil være etableret en passende tilbagetagningsordning, så det anvendte cadmium kan blive genanvendt om ikke i Danmark så et andet sted i Europa. Samlet forbrug, tab og bortskaffelse Det samlede forbrug af cadmium med disse anvendelser kan opgøres til 0,3 tons/år. Tabet anslås ligeledes til 0,3 tons/år, som bortskaffes til Kommunekemi (forbr./deponi). 3.11 Sammenfatning De foreliggende oplysninger om forbrug, bortskaffelse og tab af tilsigtede anvendelser af cadmium er sammenfattet i tabel 3.28. Tabel 3.28 Se
her! Det fremgår, at det samlede forbrug af cadmium med produkter andrager 37 - 61 tons/år. Dette er en stigning i forhold til situationen i 1990, hvilket især skyldes en forøget anvendelse af lukkede NiCd-batterier. Det fremgår dog af tabel 3.17, at forbruget af nikkel-cadmium batterier udviser en faldende tendens i perioden 1996 - 1998. Forbruget af disse batterier er åbenbart toppet i 1996. Den væsentligste bortskaffelsesmetode er forbrænding/deponering, igen domineret af NiCd-batterierne, men plast vejer også godt til. 2) affinering = oprensning = fjernelse af
urenheder fx kobber |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||