Udredning om miljødeklaration af forbrugerelektronik – fra viden til handling

2. Miljømæssig screening af forbrugerelektronik

2.1 Indledning
2.2 Forbrugerelektronik
2.3 Materialesammensætning
2.3.1 Materialesammensætning af elektronikprodukter
2.3.2   Materialesammensætning af elektronikaffald
2.4 Generel beskrivelse af produktionen af elektronikprodukter
2.4.1 Flowsheet for produktion af elektronikprodukter
2.4.2 Beskrivelse af processer involveret i produktionen af elektronikprodukter
2.5 Miljø-/livscyklusvurderinger af elektronikprodukter
2.5.1 PC - stationær
2.5.2 Fjernsyn
2.5.3 Mobiltelefon
2.5.4 Opsummering
2.6 Sammenfatning


Kapitel 2 omhandler følgende emner/problemstillinger:
en oversigt over forbrugerelektronik
en beskrivelse af den generelle sammensætning af elektroniske produkter samt sammensætning af elektronikskrot
en generel beskrivelse af produktionen af elektroniske produkter inklusiv flowsheet
et resumé af foreliggende miljøvurderinger/LCA’er af elektronikprodukter

Kapitlet afsluttes med en opsummering af væsentlige miljøbelastninger ved produktion, brug og bortskaffelse af forbrugerelektronik og en udpegning af parametre til brug ved miljødeklarering af forbrugerelektronik.

2.1 Indledning

Formålet med den miljømæssige screening af forbrugerelektronik er at identificere de parametre, der er vurderet at være miljømæssigt mest relevante for vurdering af forbrugerelektronik. Screeningen er gennemført med udgangspunkt i eksisterende viden i form af:
gennemførte miljøvurderinger/livscyklusvurderinger af produkter inden for produktgruppen eller for tilsvarende produkter
baggrundsdokumentation for miljøvejledninger for kontorelektronik
kortlægninger af problematiske stoffer i elektronikprodukter

Der er således ikke tale om en livscuklusvurdering (LCA) af forbrugerelektronik, men om en opsummering af viden, der baserer sig på LCA.

2.2 Forbrugerelektronik

I følge Brancheforeningen for Forbruger Elektronik (BFE) (http://www.bfe.dk/) og Allan Bugge (BFE, personlig kommentar) fordeler forbrugerelektronik sig inden for følgende produktgrupper (opdelingen er baseret på omsætning (kr.) hos foreningens medlemmer i 1998):

  1. Radio/TV/Video (38%)
  2. Tele/Mobiltelefon (26%)
  3. PC’er mv. (30%)
  4. Antenne/Satellit (6%)

2.3 Materialesammensætning

Elektronikprodukter er sammensat af en lang række forskellige komponenter. Elektroniske komponenter kan være sammensat af en lang række stoffer og materialer, hvoraf nogle kan klassificeres som farlige stoffer/materialer. Materialesammensætning af elektronikprodukter og opgørelsen over sammensætningen af elektronikaffald vil sammen med den generelle beskrivelse af produktionen af elektronikprodukter (afsnit 2.4) indgå i screeningen for miljøbelastninger ved produktion, brug og bortskaffelse af elektronikprodukter.

2.3.1 Materialesammensætning af elektronikprodukter

En oversigt over materialesammensætning af elektronikprodukter er vist i Tabel 2.1. Oversigten er udarbejdet i 1993/94 og skal derfor kun tages som retningsgivende for sammensætningen af elektronik produkter.

Tabel 2.1 Se her!
Oversigt over materialesammensætning1 af elektronikprodukter (opgjort på vægtbasis). Udarbejdet på grundlag af Legarth (1994). Opgørelserne stammer oprindeligt fra forskellige kilder, hvorfor de ikke umiddelbart er sammenlignelige.

På grundlag af Tabel 2.1 vurderes de miljømæssigt væsentligste materialer, der indgår i fremstilling af elektronik, at være:
aluminium og kobber - ud fra et ressourcemæssigt (og energimæssigt) synspunkt; aluminium (bauxitmalm) er "dyrt" energimæssigt og har en forsyningshorisont på omkring 200 år (U.S. Bureau of Mines, 1996), mens kobber har en forsyningshorisont på omkring 35 år (U.S. Bureau of Mines, 1996)
jern - ud fra et ressourcemæssigt synspunkt; jern har en forsyningshorisont på 150 - 230 år (U.S. Bureau of Mines, 1996)
blyforbindelser (i billedrør) - ud fra ressourcemæssigt og toksikologisk/økotoksikologisk synspunkt; bly forekommer ligeledes i lodninger
bestykkede printplader pga. flammehæmmere, bly, kobber mv. - ud fra et toksikologisk/økotoksikologisk synspunkt
plast - ud fra et ressourcemæssigt synspunkt

Ressourceforbruget i form af kobber og aluminium er relativt størst i små produkter samt forstærkere, mens blyforbindelser i glas (PbO) forekommer i såvel fjernsyn som PC-skærme.

Printplader, der kan indeholde flammehæmmet plast (f.eks. med bromerede forbindelser) og, som indeholder en lang række ædelmetaller, forekommer i alle produkter.

Herudover kan der ud fra viden fra andre kilder (f.eks. Taberman et al., 1995) og generel viden om toksiske/økotoksiske stoffer peges på printplader inklusiv elektronikkomponenter og plast (evt. flammehæmmet) som værende problematiske komponenter; se Tabel 2.1. Printplader er kun kvantificeret ved en mindre del af produkterne, men de forekommer generelt i de nævnte elektronikprodukter. Det samme gælder kabler, som evt. er opgjort under kobber.

2.3.2 Materialesammensætning af elektronikaffald

En mere detaljeret opgørelse over materialesammensætningen af blandet elektronikaffald er gengivet i Tabel 2.1. Materialesammensætningen skal kun betragtes som retningsgivende i forhold til vurdering af elektronik, der produceres i dag, idet selve undersøgelsen er ca. 5 år gammel og alderen på det undersøgte elektronik er ukendt men kan formodes at være 10 - 20 år på skrotningstidspunktet.

Tabel 2.2
Sammensætning af elektronikaffald (Tyskland); udarbejdet på grundlag af Taberman et al. 1995)

Materiale

Sammensætning
%

Jern og stål

47,9

Aluminium

4,7

Kobber

7,0

Andre metaller/ikke-jernmetaller

1,0

Flammehæmmet plast

 

-Br

0,8

-Sb2O3

0,3

-Andre flammehæmmere

4,2

Ikke flammehæmmet plast (PVC udgør < 1%)

15,3

Glas (~ 60% SiO2, resten udgøres af andre metaloxider f.eks. PbO)

5,4

Gummi

0,9

Træ

2,6

Beton og keramik

2,0

Printplader

 

-Aluminium

0,2

-Kobber

0,3

-Jern

0,3

-Nikkel, bly, tin, zink, brom-forb., antimon (0,01-0,1%)

0,3

-Sølv, guld, berylium, cadmium, chrom, palladium, chlor-forb., kviksølv (< 0,01%)

0,01

-Bromholdige laminater

0,1

-Ikke-bromholdige laminater

1,9

Andet

4,6


Tabel 2.2 viser, at de miljømæssigt væsentligste materialer, der indgår i fremstilling af elektronik, er:
aluminium og kobber - ud fra et ressourcemæssigt synspunkt
brom- og antimonforbindelser (i plast - kabinet og printplader) - ud fra et toksikologisk synspunkt
blyforbindelser (i billedrør) ud fra et ressourcemæssigt og toksikologisk/økotoksikologisk synspunkt
ædelmetaller (i elektronikkomponenter/printplader) - ud fra ressourcemæssigt og toksikologisk/økotoksikologisk synspunkt

Indholdet af halogenerede forbindelser samt metaller kan dels give problemer i affaldsforbrænding med emission af halogenerede forbindelser, som skal fjernes ved røggasrensning og emission af eller forurening af restprodukterne med metaller, dels være et økonomisk incitament for genvinding af metaller.

2.4 Generel beskrivelse af produktionen af elektronikprodukter

Som udgangspunkt for en miljøscreening af elektronikprodukter er der opstillet et generelt flowsheet (rutediagram) som medtager de overordnede processer; se Figur 2.1. Hver procesboks kunne således i princippet opdeles i en række bokse (delprocesser) for at beskrive processen til bunds. Screening af specifikke produkter vil kræve tilpasning af diagrammet ved udeladelse eller tilføjelse af processer.

2.4.1 Flowsheet for produktion af elektronikprodukter

Diagrammet medtager ikke udvinding af brunkul, naturgas, olie og stenkul til brug ved energifremstilling. For overskuelighedens skyld er ikke alle strømme angivet. Organiske og uorganiske mellemprodukter kan f.eks. indgå i kombinerede pigmenter eller andre additiver. De organiske, uorganiske eller kombinerede additiver kan indgå i såvel fremstilling af plastdele som i fremstilling af f.eks. lak/maling til overfladebehandling af forbrugerelektronik.

Generelle kommentarer til de enkelte processer er givet under Figur 2.1.

Figur 2.1 Se her!
Generelt flowsheet for fremstilling, brug og bortskaffelse af elektronikprodukter. Boksene illustrerer én eller flere processer og pilene illustrerer strømme mellem de forskellige processer.

2.4.2 Beskrivelse af processer involveret i produktionen af elektronikprodukter

I det følgende er der givet en kort oversigt over potentielle miljøbelastninger forbundet med de forskellige generelle processer nævnt i Figur 2.1.

2.4.2.1 Udvinding af olie og naturgas

Miljøbelastningen ved udvinding af olie og naturgas (samt kul) vil være ens (dvs. korreleret med det aktuelle forbrug) for alle elektronikprodukter, idet det ikke vil være muligt at inddrage specifikke oplysninger om energikilder anvendt til forskellige produkter. Europæiske raffinaderier er i stort omfang sammenkoblede via fælles "pipe-lines", ligesom de er sammenkoblede med producenter af plastmonomerer. Oplysninger om energibalancer, emissioner til luft, jord og vand findes i form af gennemsnitsoplysninger for europæiske producenter. Gennemsnitsoplysningerne er samlet og publiceret af de europæiske plastproducenter (APME - Association of Plastics Manufacturers in Europe og PWMI - European Centre for Plastics in the Environment) til brug ved miljøvurdering af plastmaterialer.

Tilsvarende informationer er ikke tilgængelige for f.eks. asiatiske producenter.

Opgørelsen af forbruget af olie og naturgas er relevant ud fra en ressourcemæssig betragtning, idet begge er at betragte som begrænsede ikke-fornybare ressourcer. Forsyningshorisonten er henholdsvis ca. 40 år og 60 år.

2.4.2.2 Raffinering af olie og naturgas

Miljøbelastningen ved raffinering af olie og naturgas vil være ens (dvs. korreleret med det aktuelle forbrug) for alle elektronikprodukter, idet det ikke vil være muligt at inddrage specifikke oplysninger om oprindelsen af de naphthaprodukter, som anvendes ved fremstilling af monomerer mv. Oplysninger om energibalancer, emissioner til luft, jord og vand findes i form af gennemsnitsoplysninger for europæiske producenter. Gennemsnitsoplysningerne er samlet og publiceret af de europæiske plastproducenter (APME/PWMI) til brug ved miljøvurdering af plastmaterialer.

Tilsvarende informationer er ikke tilgængelige for f.eks. asiatiske producenter.

De væsentligste miljøbelastninger ved raffinering af olie og naturgas vurderes at være energiforbruget samt emission af VOC’er (volatile organic carbon).

2.4.2.3 Fremstilling af monomerer

Miljøbelastningen ved fremstilling af monomerer (f.eks. ethylen, propylen, styren etc.) vil stort set fremstå ens (dvs. korreleret med det aktuelle forbrug) for alle producenter af samme monomer.

Miljøbelastningen ved fremstilling af specifikke monomerer kan vurderes i forhold til andre monomerer på grundlag af gennemsnitsoplysninger fra europæiske plastproducenter (APME/PWMI) på grundlag af oplysninger om energibalancer, emissioner til luft, jord og vand.

Den væsentligste miljøbelastning vurderes at være energiforbruget til fremstillingen af monomererne. Enkelte af de relevante monomerer er toksiske i sig selv og udgør derfor en sundhedsrisiko ved håndteringen.

2.4.2.4 Fremstilling af polymerer

Miljøbelastningen ved fremstilling af polymerer (f.eks. polyethylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS) etc.) vil være ens (dvs. korreleret med det aktuelle forbrug) for alle producenter af samme polymer, idet det ikke vil være muligt at inddrage specifikke oplysninger om aktuelle producenter af polymerer.

Miljøbelastningen ved fremstilling af specifikke polymerer kan vurderes i forhold til andre polymerer på grundlag af gennemsnitsoplysninger fra europæiske plastproducenter (APME/PWMI) på grundlag af oplysninger om energibalancer, emissioner til luft, jord og vand.

Den væsentligste miljøbelastning ved fremstilling af polymerer vurderes at være energiforbruget ved polymeriseringen samt en potentiel sundhedsrisiko ved udsættelse for toksiske monomerer.

2.4.2.5 Fremstilling af organiske og uorganiske mellemprodukter og additiver

Der findes generelt ingen oplysninger om miljøbelastningen ved fremstillingen af organiske og uorganiske mellemprodukter og additiver ud over de mellemprodukter, der også indgår i produktionen af polymerer.

Erfaringer viser, at den kemiske industri ikke på nuværende tidspunkt er indstillet på at medvirke til fremskaffelse af livscyklusdata for deres produktion på grund af fortrolighed om produktionsforhold.

Den væsentligste miljøbelastning ved fremstilling af organiske mellemprodukter og additiver vurderes at være energiforbruget, potentiel human udsættelse for toksiske stoffer samt emission af VOC’er.

2.4.2.6 Udvinding og raffinering af metaller

Udvinding af metaller omfatter brydning af malm (jern, kobber, tin, bly, cadmium, nikkel, lithium, indium, bismuth mv.). De nødvendige processer afhænger af typen og forekomsten af malm. Brydning af malm er generelt energikrævende ligesom den indledende behandling af malmen. Den indledende behandling af malmen giver ofte anledning til dannelse af store mængder mineralsk affald, som ofte deponeres på stedet. Raffinering af f.eks. aluminium og kobber sker ved elektrokemiske processer, hvor aluminium- og kobberskrot indgår i processen på lige fod med jomfruelige råvarer. Raffineringsprocessen er energikrævende, og giver anledning til dannelse af restprodukter med et indhold af andre metaller (anodeslam). Anodeslammet kan - afhængig af den aktuelle sammensætning - oparbejdes til rene metaller ved en række elektro- og vådkemiske processer. I forlængelse af raffineringen forarbejdes metallerne til tråd eller plader, som er råvarer i fremstillingen af metaldele.

Specifikke LCA informationer findes for bl.a. udvinding af aluminium (EAA - European Aluminium Association) og kobber (Bruch et al., 1995a; b; c).

De væsentligste miljøbelastninger ved udvinding af metaller vurderes at være energiforbrug, frembringelse af store mængder mineralsk affald, frigivelse/emission af andre metaller/uorganiske forbindelser.

2.4.2.7 Fremstilling af metaldele

Metaldele til elektronikprodukter fremstilles ud fra tråd og plader ved udstansning, bukning mv. De væsentligste miljøbelastninger ved fremstillingen af metaldele vurderes at være genereringen af metalafklip mv., som kan genanvendes.

2.4.2.8 Fremstilling af elektronikkomponenter

Der findes generelt ingen oplysninger om miljøbelastningen ved fremstillingen af elektronikkomponenter. Det kan blandt andet forklares ved, at en stor del af produktionen af elektronikprodukter foregår i Asien, hvor der er mindre fokus på og offentlighed omkring miljøforhold ved produktionen, hvorfor det ikke er muligt at udpege de væsentligste miljøbelastninger.

Erfaringer viser, at producenterne af elektronikkomponenter ikke på nuværende tidspunkt er indstillet på at medvirke til fremskaffelse af livscyklusdata for deres produktion på grund af fortrolighed om produktionsforhold (Danfoss et al., 1996; Zachariassen & Rønsberg, 1995). Den hidtidige kortlægning af miljøforhold omkring valg og brug af elektronikkomponenter har ført til udarbejdelse af en rapport og en database. Rapporten og databasen indeholder for en række komponenter oplysninger om komponentteknologi (datablad, konstruktion og materialer), problematiske stoffer og materialer (indhold af stoffer optaget på "listen over farlige stoffer", aspekter i forbindelse med montering, test etc. og forhold omkring deponering) samt ressourceaspekter i forbindelse med affaldshåndtering (genbrug, materialegenvinding og destruktion ved forbrænding) (Zachariassen & Rønsberg, 1995). For hver af de 9 delparametre er angivet en score, der siger noget om, hvordan komponenten falder ud for de forskellige parametre. Scoren er angivet ved grøn: optimal situation, gul: mindre ønsket situation og rød: uønsket situation.

2.4.2.9 Fremstilling af forbrugerelektronik

Fremstillingen af forbrugerelektronik sker overvejende i udlandet.

I det omfang, fremstillingen sker i Danmark, er det muligt at inddrage oplysninger om miljøforhold i en vurdering og påvirke de pågældende forhold. Muligheden for påvirkning af miljøforholdene ligger dels i designfasen, hvor der er mulighed for at fravælge komponenter med indhold af ikke ønskede stoffer dels i produktionsfasen, hvor produktionen kan tilrettelægges således, at der vælges processer/hjælpestoffer, der ikke giver anledning til væsentlige miljøbelastninger.

Eksempler på processer/hjælpestoffer, der kan give anledning til miljøbelastninger i fremstillingsfasen: affedtning/opløsningsmidler, blyholdige loddemidler mv. De væsentligste miljøbelastninger vurderes at være energiforbruget; se afsnit 2.5.

2.4.2.10 Brug af forbrugerelektronik

De væsentligste miljøbelastninger ved brug af elektronikprodukter er afledte effekter af energiforbruget. Der kan være tale om direkte miljøbelastninger ved fremstilling af el, og der kan være tale om indirekte belastninger ved bortskaffelse af genopladelige batterier. De direkte belastninger kan primært reduceres ved udvikling af mindre energiforbrugende produkter; en reduktion vil dog også kunne opnås ved påvirkning af brugerens adfærd. De indirekte belastninger kan påvirkes dels ved etablering af indsamlingsordninger for genopladelige batterier med henblik på genanvendelse eller særlig behandling (deponering af Ni-Cd-batterier) dels ved påvirkning af brugernes adfærd i retning af at vælge andre batterier end Ni-Cd-batterier og/eller aflevering af Ni-Cd-batterier til etablerede indsamlingsordninger.

De væsentligste miljøbelastninger vurderes at være energiforbruget; se afsnit 2.5.

2.4.2.11 Deponering af forbrugerelektronik

Den potentielle miljøbelastning fra deponering af forbrugerelektronik hidrører fra indholdet af farlige stoffer (Taberman et al., 1995). Den aktuelle miljøbelastning afhænger af en lang række faktorer såsom hvilket affald, elektronikprodukterne deponeres sammen med, og som en følge heraf hvilke kemiske forhold, der forekommer i deponiet. Der kan være tale om tilfældig deponering sammen med husholdningsaffald over til kontrolleret deponering sammen med ikke-reaktivt affald (f.eks. andet elektronikaffald).

De væsentligste miljøbelastninger ved deponering af elektronik er den potentielle risiko for udvaskning af tungmetaller og andre problematiske stoffer. Miljøbelastningen ved deponering af elektronikskrot kan reduceres ved adskillelse af de udtjente produkter og særlig håndtering af de miljøbelastende komponenter. For en mere detaljeret vurdering af risikoen for udvaskning af tungmetaller kan der henvises til Taberman et al. (1995).

2.4.2.12 Forbrænding af forbrugerelektronik

Den potentielle miljøbelastning fra forbrænding af forbrugerelektronik hidrører fra de specifikke materialer, produkter er fremstillet af herunder indholdet af farlige stoffer (Taberman et al., 1995). Materialer og komponenter af plast vil blive destrueret, men indhold af halogener (f.eks. brom og chlor) vil som følge af den nødvendige røggasrensning give anledning til dannelse af et restprodukt, der skal deponeres. Indhold af tungmetaller vil kunne give anledning til emissioner til luft og/eller til forurening af restprodukter og derved begrænse anvendelsesmulighederne af disse.

De væsentligste miljøbelastninger vil således være emissionen af halogenerede organiske forbindelser og tungmetaller. For en mere detaljeret vurdering af risikoen for spredning af tungmetaller fra affaldsforbrænding kan der henvises til Taberman et al. (1995).

2.4.2.13 Genanvendelse af forbrugerelektronik

Genanvendelse af forbrugerelektronik indledes med en adskillelse af produktet; adskillelsen kan foregå enten hos producenten eller centralt på en demonteringsvirksomhed (Hoffmann, 1998). Udvalgte komponenter vil kunne genbruges i nye produkter (2nd use), hvor der stilles mindre krav til komponenternes kvalitet (ikke krav om robotmontering etc.). Ved central demontering kan elektronikprodukter adskilles i følgende fraktioner:
billedrør/PC-skærme
kabler
printkort
jern-metaller
ikke-jern-metaller
restfraktion(er), f.eks. farligt affald (batterier, PCB-holdige komponenter etc.), træ og blandet plast

Demonteringen sker manuelt efter vejledninger og opbygget erfaring vedr. komponenter indeholdende farlige stoffer. Antallet af fraktioner afhænger af adskillelsesprocedurer udviklet på det enkelte demonteringsanlæg sammen med lovmæssige krav (Miljø- og Energiministeriet, 1998a). Effektiviteten og rentabiliteten ved demonteringen afhænger blandt andet af metoderne anvendt til samling af produkterne. Den potentielle miljøbelastning som følge af demonteringsprocessen afhænger af renheden af de forskellige fraktioner, idet forurening af plastfraktionen giver problemer ved forbrændingen, og dårlig sortering af metallerne reducerer mulighederne for at genindvinde de forskellige metaller.

De enkelte fraktioner kan afsættes til forskellige virksomheder, som er specialiseret i oparbejdning af udvalgte fraktioner, f.eks. jern/stål, rent aluminium, rent kobber, blandet metalaffald og glas fra billedrør.

De væsentligste miljøbelastninger ved demontering af elektronikskrot vil være risikoen for spredning af farlige stoffer - f.eks. PCB-holdige komponenter eller Ni-Cd-batterier - til genvindingssystemerne for jern eller ædelmetaller. Der fremkommer ligeledes en restfraktion, som kan bestå af mere eller mindre granuleret plast og træ, som kan have et vist indhold af problematiske stoffer, hvorfor det bør brændes under kontrollerede forhold med røggasrensning etc. Den potentielle genvinding af metaller tæller her positivt i regnskabet.

2.4.2.14 Oparbejdning af forbrugerelektronik/fraktioner

Metalfraktionerne oparbejdes på virksomheder specialiseret i genvinding af jern, kobber osv. (Hoffmann, 1998). Forurening af fraktionerne med uønskede metaller eller plast nedsætter kvaliteten af det sekundære metal henholdsvis giver øget risiko for emission af uønskede organiske forbindelser (f.eks. POP’er ("persistent organic pollutants").

Printplader inklusiv komponenter (bestykkede printplader) kan f.eks. brændes, hvorved metallerne smeltes og opsamles i kobberet. Kobberet raffineres ved elektrolyse, og de øvrige metaller (f.eks. sølv, bly, kobber, tin, guld og palladium) raffineres ved en række vådkemiske processer. Forureningen af de bestykkede printplader med f.eks. cadmium- eller PCB-holdige komponenter såvel som indhold af bromerede flammehæmmere i selve printpladen kan give anledning til emissioner af uønskede stoffer under oparbejdningsprocessen, f.eks. emission af POP’er.

Ni-Cd-batterier kan oparbejdes i udlandet med henblik på genvinding af cadmium og nikkel (Lassen et al., 1996). Forudsætningen herfor er, at batterierne adskilles fra produkterne ved bortskaffelse og/eller de kan identificeres ved udskiftning af genopladelige batterier og herefter afleveres som farligt affald eller til forhandlere af forbrugerelektronik/genopladelige batterier. Den største potentielle miljøbelastning ved Ni-Cd-batterierne er, at de bortskaffes uden om indsamlingen af batterier, hvorved cadmium og nikkel tilføres affaldsforbrændingsanlæg eller deponi. Ved affaldsforbrænding vil der være en risiko for emission af cadmium og nikkel samt potentiel forurening af restprodukterne med cadmium og nikkel.

De væsentligste miljøbelastninger ved oparbejdning af metaller vurderes at være energiforbruget, men også genereringen af slam med lav koncentration af tungmetaller (som det ikke er rentabelt at udnytte), der skal deponeres. Den potentielle genvinding af metaller tæller her positivt i regnskabet.

2.4.2.15 Andre processer

Herudover findes der en række andre processer, som ikke er kendt i detaljer. Det drejer sig om udvinding og forarbejdning af mere specielle metaller samt udvinding af råmaterialer og forarbejdning af keramiske produkter. Det er ikke umiddelbart muligt at sige noget om de væsentligste miljøbelastninger ved disse processer.

2.5 Miljø-/livscyklusvurderinger af elektronikprodukter

LC-screeningen af forbrugerelektronik foretages med udgangspunkt i foreliggende miljø-/livscyklusvurdering af produkter inden for forbrugerelektronik. Følgende undersøgelser er inddraget:
PC - stationær (Atlantic Consulting & IPU 1998)
Fjernsyn (Nedermark et al. 1996)
Mobiltelefon (Germann et al. 1995)

Miljøvurderingen af de enkelte produkter er kort resumeret herunder, og hovedresultaterne er opsummeret i Tabel 2.1. De enkelte undersøgelser er beskrevet efter samme mønster - beskrivelse af:
systemafgrænsningen
materialeforbruget
energiforbruget
miljøbelastningen
sundhedsbelastningen

Ressourceforbrug såvel som miljøbelastninger er i mange tilfælde opgjort som millipersonækvivalenter (mPE)1, som udtrykker belastningen normaliseret i forhold til den årlige belastning per person.

2.5.1 PC - stationær

I forbindelse med udarbejdelse af miljømærkekriterier er der udarbejdet en LCA rapport for stationære PC’er (Atlantic Consulting & IPU 1998). Systemgrænserne for vurderingen er defineret som værende hvor:
råmaterialer udvindes fra det omgivende miljø
emissioner forekommer til luft fra processer - efter behandling af afkast
restprodukter deponeres med undtagelse af akvatiske udledninger fra deponier, som indgår i metalbalancerne

Udeladt fra vurderingen er direkte og indirekte operationer (baseret på management definitioner).

Følgende effektkategorier er vurderet: abiotiske ressourcer, biotiske ressourcer, arealanvendelse, drivhuseffekt, ozonnedbrydning, human toksicitet, økotoksicitet, fotokemisk ozondannelse, forsuring og eutrofiering. De potentielle effektkategorier er opgjort for det samlede system såvel som for hard-disken, skærmen og tastaturet.

2.5.1.1 Materialeforbrug

Materialeforbruget til produktion af en stationær PC er i form af metaller opgjort til:

363 mPE tin
276 mPE bly
203 mPE kobber
65 mPE nikkel
54 mPE aluminium
48 mPE zink
20 mPE jern
8 mPE mangan

Forbruget af metaller indgår i produktionen af halvfabrikata og komponenter. Herudover forekommer aluminium, jern, kviksølv og mangan som sporstof i brunkul og stenkul.

2.5.1.2 Energiforbrug

Energiforbruget er opgjort til 175 mPE brunkul, 63 mPE stenkul, 43 mPE naturgas og 23 mPE olie. Forbruget ligger primært i brugsfasen og andelen for de enkelte energikilder i brugsfasen kan opgøres til henholdsvis: 85% for brunkul, 79% for stenkul, 45% for naturgas og 61% for olie. For naturgas ligger 42% af forbruget i produktionsfasen. En del af forbruget af naturgas og olie indgår i produktionen af polymerer.

2.5.1.3 Miljøbelastning

Den væsentligste miljøbelastning i hele livscyklus er drivhuseffekt efterfulgt af forsuring, eutrofiering og fotokemisk ozondannelse. Drivhuseffekten er opgjort til 25 mPE, som fordeler sig med 67% i brugsfasen og 20% i produktionsfasen. Forsuringen er opgjort til 15 mPE og fordeler sig med 75% i brugsfasen og 16% i produktionsfasen. Eutrofieringen er opgjort til 2,9 mPE og fordeler sig med 65% i brugsfasen og 22% i produktionsfasen. Fotokemisk ozondannelse er opgjort til 2,8 mPE og fordeler sig med 73% i brugsfasen og 17% i produktionsfasen.

2.5.1.4 Sundhedsbelastning

Sundhedsbelastninger i form af human toksicitet som følge af eksponering via luft, vand og jord er ikke opgjort, ligesom belastninger i arbejdsmiljøet ikke er medtaget.

2.5.2 Fjernsyn

Fjernsyn (fremstillet af B&O) er vurderet i forbindelse med afprøvningen af UMIP-metoden (Nedermark et al. 1996). Systemgrænserne for undersøgelsen er defineret som:
produktionsprocesser hos B&O og underleverandører er medtaget for emner/komponenter over 100 g - i alt er produktionsprocesser medtaget for mere end 90%
for de sidste 10% er der foretaget et skøn af ressourceforbruget
der er foretaget et skøn over kemikalieforbrugende processer
brugs- og bortskaffelsesfasen

Resultaterne af vurderingen opdelt på faser og vægtede ressourceforbrug og miljøeffektpotentialer er opgjort som materialeforbrug, energiforbrug, miljøbelastning og sundhedsbelastning.

2.5.2.1 Materialeforbrug

De væsentligste materialeforbrug i forbindelse med fremstilling af fjernsyn forekommer under materialefremstillingen med hovedvægt på kobber (48 mPE) og zink (20 mPE). Det normaliserede ressourceforbrug ligger for de øvrige anvendte metaller alle under 5 mPE.

2.5.2.2 Energiforbrug

Det væsentligste energiforbrug i form af råolie og naturgas forekommer under materialefremstillingen og råolie, naturgas og stenkul til fremstilling af el i brugsfasen. Det samlede normaliserede energiforbrug er opgjort til 13 mPE råolie, 35 mPE naturgas, 41 mPE stenkul og 64 mPE brunkul.

2.5.2.3 Miljøbelastning

Den væsentligste miljøbelastning i hele livscyklus er drivhuseffekt (10 mPE), hvoraf 75% ligger i brugsfasen. Det samme gør sig gældende for forsuring (10 mPE) og eutrofiering (3 mPE). Slagge (14 mPE) og volumenaffald (14 mPE) forekommer i brugs- såvel som i bortskaffelsesfase og kan tilskrives restprodukter fra energiproduktion og restprodukter fra affaldsforbrænding. Akut og persistent toksicitet (økotox) forekommer som følge af materialefremstilling og fremstilling af færdigvarer. Herudover bidrager transporten til dannelse af fotosmog.

2.5.2.4 Sundhedsbelastning

De væsentligste sundhedsbelastninger er human toksicitet som følge af eksponering via luft, og det største effektpotentiale ses i brugsfasen efterfulgt af materialefremstillingsfasen. Belastninger i arbejdsmiljøet er ikke opgjort.

2.5.3 Mobiltelefon

Mobiltelefoner (fremstillet af Dancall) er vurderet i forbindelse med projektet "Opstilling af retningslinier for frembringelse af bæredygtige elektronikprodukter" (German et al. 1995). Systemgrænserne for undersøgelsen er defineret som:
produktionsprocesser hos Dancall
produktion af komponenter er ikke medtaget; komponenter er inddelt i grupper: 1: v > 1%, 2: 1% > v > 0,1% og 3: v < 0,1% - stofsammensætning for komponenter i gruppe 1 samt gruppe 2, hvis de indeholder miljømæssigt eller arbejdsmiljømæssigt mistænkelige stoffer; energiforbrug og emissioner mv. fra produktion af komponenter, er ikke medtaget, mens belastninger fra råvareproduktion er medtaget
brugs- og bortskaffelsesfasen - arbejdsmiljø medtages ikke, når der er tale om privat forbrug; energiforbrug ved deponering, forbrænding og genanvendelse er medtaget, mens miljøbelastninger fra samme processer ikke er medtaget

Resultaterne af opgørelsen er klassificeret, karakteriseret, normaliseret og vurderet i overensstemmelse med UMIP-metoden.

Ved anvendelse af ovennævnte afskæringsværdier er 72% af produktet omfattet af vurderingen - af materialer, som indgår med under 0,1%, er loddetin pga. indholdet af bly medtaget i opgørelsen. I opgørelsen er antaget en levetid på 8 år og en daglig drifttid på 5 timer svarende til et forbrug af Ni-Cd batterier på 6,1 stk. i mobiltelefonens levetid.

2.5.3.1 Materialeforbrug

De mængdemæssigt væsentligste materialer i forhold til det samlede materialeforbrug er fundet at være: stål 26%, pap 20%, nikkel 19%, polycarbonat 12%, cadmium 9%, nysølv 5%, glasfiber 2,6%, kobber 1,4%, papir 1,4%, epoxyresin 1,3%, aluminium 1,2% og PVC 0,4%. For visse af materialerne er der indregnet 10 - 45% spild.

Det normaliserede materialeforbrug (ressourceforbrug) er opgjort til 3340 mPE (millipersonekvivalenter) cadmium, 164 mPE nikkel, 6 mPE kobber og 0,52 mPE aluminium.

2.5.3.2 Energiforbrug

Energiforbruget ved produktion og brug af mobiltelefoner er opgjort til 47 MJ til råvarefremstilling, 27 MJ til materialefremstilling (heraf 3,7 MJ til overhead), 202 MJ i produktionsfasen (heraf 182 MJ til overhead), distribution 10 MJ og brug 171 MJ samt bortskaffelse - 4 MJ.

De væsentligste energiforbrug er således energiforbruget i brugsfasen samt energiforbruget til overhead i produktionsfasen. Det normaliserede energiforbrug (ressourceforbrug) er opgjort til 1,6 mPE stenkul, 0,94 mPE brunkul, 0,42 mPE naturgas og 0,36 mPE olie.

2.5.3.3 Miljøbelastninger

Den væsentligste miljøbelastning ved produktion og brug af mobiltelefoner er drivhuseffekt efterfulgt af forsuring, fotokemisk ozondannelse og næringssaltbelastning. Drivhuseffekten kan primært tilskrives energiforbrug i produktionsfasen, og den udgør 3,7 mPE. Heraf bidrager belastningen fra produktionsfasen med 94%.

Forsuringen udgør 0,27 mPE, og heraf bidrager belastningen fra produktionsfasen med 40% og belastningen fra brugsfasen med 35%. Den resterende del af belastningen er ligeligt fordelt mellem råvareudvinding og materialefremstilling. Den fotokemiske ozondannelse udgør 0,24 mPE, og heraf bidrager produktionsfasen med 47% og brugsfasen med 41%. Næringssaltbelastningen udgør 0,047 mPE.

Bidrag til ozonnedbrydning forekom tidligere (8,5 mPE) i form af emissioner fra brug af CFC-113 til rengøring, men denne praksis blev indstillet i 1993. Bidrag til økotoksicitet er ikke opgjort.

2.5.3.4 Sundhedsbelastninger

Sundhedsbelastninger i form af human toksicitet som følge af eksponering via luft, vand og jord er ikke opgjort, ligesom belastninger i arbejdsmiljøet ikke er medtaget.

2.5.3.5 Problemfyldte stoffer

Der forekommer en lang række problemfyldte stoffer i elektroniske produkter. Cadmium og nikkel forekommer i batterier, mens blyholdigt loddetin anvendes til samling af produktet. Herudover forekommer der en lang række ikke-kvantificerede problemfyldte stoffer i forskellige komponenter.

Forbruget af cadmium og nikkel giver langt det væsentligste bidrag til det normaliserede ressourceforbrug. I opgørelsen er det antaget, at 10% af Ni-Cd-batterierne afleveres til forhandlerne, mens 90% bortskaffes med husholdningsaffald. Denne fordeling synes ikke helt realistisk/repræsentativ for nutidige forhold. I 1992 indsamledes 25-50% af de anvendte Ni-Cd-batterier (Lassen et al. 1996), og der har (i hvert fald de senere år) kørt massive kampagner for indsamling af Ni-Cd-batterier, ligesom det er muligt at genanvende nikkel såvel som cadmium. Hvis disse forhold tages med i opgørelsen reduceres det samlede bidrag fra cadmium og nikkel, men de vil formodentlig stadig udgøre de væsentligste ressourceforbrug.

2.5.4 Opsummering

Resultaterne af de gennemgåede miljøvurderinger/livscyklusvurderinger er opsummeret i Tabel 2.1 med angivelse af de ikke-fornybare råvarer, der er udpeget som kritiske og de specifikke processer (inden for hver fase), der giver anledning til de forskellige miljø- og sundhedsbelastninger.

Tabel 2.3 Se her!
Opsummering af resultater fra miljø-/livscyklusvurdering af forbrugerelektronik.

Disse resultater er i overensstemmelse med resultaterne fundet af arbejdsgruppen "Chainet" (Kleijn & Gorree, 1999), som i forbindelse med "Electronic Consumer Goods Case Study" har skitseret elektronikprodukters livscyklus. De potentielle miljøbelastninger er energiforbrug, emissioner (ikke specificeret) samt affald og energiforbrug i brugsfasen.

2.6 Sammenfatning

De gennemgåede miljøvurderinger af elektronikprodukter samt udvalgte udredninger om sammensætning af elektronikprodukter og sammensætning af elektronikskrot peger på følgende overordnede parametre:
materialevalg,
energiforbrug,
emissioner og
farlige stoffer

som relevante med henblik på beskrivelse af de potentielle miljøbelastninger ved produktion, brug og bortskaffelse af elektronikprodukter.

I Tabel 2.4 er parametrene opstillet med specifikation af problemer/årsager og potentielle løsningsmuligheder. Løsningsmulighederne vil kunne være parametre, der kan bruges i udarbejdelse af miljødeklarationer (og miljømærkningskriterier).

Tabel 2.4
Parametre til beskrivelse af potentielle miljøbelastninger ved produktion, brug og bortskaffelse af forbrugerelektronik med specifikation af problemer/årsager og potentielle løsningsmuligheder.

Parameter

Problem/årsag

Løsning

Materialeforbrug/-valg

Brug af ikke-fornybare ressourcer

Valg af andre materialer eller tilskyndelse til genanvendelse af materialerne

 

Affaldsbortskaffelse

Vælg materiale mhp. at undgå problemer ved affaldsbortskaffelsen

 

Mulighed for genanvendelse

Design mhp. genanvendelse

Energiforbrug

Produktion af forbrugerelektronik

Brug af forbrugerelektronik

Procesoptimering

Standby funktioner/produktoptimering

Opdrage forbrugeren til at spare på energien ved at benytte energisparefunktionerne eller endnu bedre: at opdrage forbrugeren til at slukke/afbryde apparatet helt

Farlige stoffer

Ni-Cd-batterier

Undgå Ni-Cd-batterier

Mulighed for udskiftning af genopladelige batterier

Opdrage forbrugeren til at aflevere udtjente genopladelige batterier

 

Bromerede forbindelser

Undgå bromerede flammehæmmere

Emissioner

-energirelaterede

Energiforbrug

Reduktion af energiforbug jf. ovenstående

-procesrelaterede

Materialevalg

 

Procesvalg

Ændre materialevalg i produktudviklingsfasen

Optimere/ændre processer således at problematiske opløsningsmidler undgås


De enkelte parametre og løsningsmulighederne er nærmere beskrevet herunder.

2.6.1.1 Materialeforbrug/-valg

Brug af ikke-fornybare ressourcer er udpeget som problem. Valget af materialer hænger delvis sammen med funktionen af produktet og delvis sammen med designet. I de tilfælde, hvor materialevalget hænger sammen med funktionen, kræves der ofte et større udviklingsarbejde, inden det kan erstattes, mens materialer, der anvendes af designmæssige årsager, umiddelbart kan skiftes. Et alternativ til at erstatte materialer kan være at konstruere produkterne med henblik på at fremme genanvendelse. Det kan ske ved at undgå blanding af materialer, lette adskillelse mv.

Materialevalget ved design og konstruktion af forbrugerelektronik kan give problemer ved affaldsbortskaffelse og mulighederne for genanvendelse. Problemerne ved affaldsbortskaffelsen skyldes dels valg af materialer, der i sig selv giver problemer i affaldsbortskaffelsen og dels valg af materialer, der på grund af den faktiske sammensætning giver problemer. Ved affaldsforbrænding giver f.eks. chlorbaserede materialer anledning til dannelse af hydrogenchlorid, som skal fjernes ved røggasrensning og derved anledning til dannelse af restprodukter til deponering.

2.6.1.2 Energiforbrug

Energiforbrug er udpeget som væsentlig parameter i stort set alle faserne. Der findes formodentlig ikke tilstrækkelig information til at kunne vælge mellem forskellige producenter af samme materiale, mens der vil være mulighed for at vælge mellem forskellige materialer ud fra ønsket om at reducere det samlede energiforbrug.

For de tre beskrevne produkter er det største energiforbrug fundet i brugsfasen; for mobiltelefoner er der ligeledes fundet et stort energiforbrug i produktionsfasen, hvoraf hovedparten går til "overhead". Det betyder, at produktudvikling sigter mod at reducere energiforbruget i brugsfasen ved at anvende forskellige energibesparende foranstaltninger. Størrelsen af energiforbruget i forskellige tilstande kan således være et udmærket mål for produktets miljøpræstation.

2.6.1.3 Emissioner

Emissionerne kan opdeles i energi- og procesrelaterede.

Reduktion af energirelaterede emissioner følger reduktionen af energiforbruget.

Reduktion af procesrelaterede emissioner afhænger af mulighederne for at påvirke materialevalget og muligheden for at ændre/optimere processerne. Der er generelt få informationer om procesrelaterede emissioner i faserne: udvinding af råvarer, fremstilling af materialer og komponenter, mens informationer om emissioner ved selve fremstillingen af forbrugerelektronik hos danske producenter med større sandsynlighed vil være tilgængelige.

Emission af affedtningsmidler (f.eks. CFC eller organiske opløsningsmidler) kan reduceres ved installation af passende luftrensning eller fjernes ved at ændre processen, således at der anvendes mindre belastende midler. Krav om at undgå visse affedtningsmidler kan således være et mål for graden af miljøbevidsthed hos producenten

2.6.1.4 Farlige stoffer

Farlige stoffer indgår i en lang række forskellige materialer og produkter. Såvel som for materialevalget gælder det her, at en del af de farlige stoffer anvendes af tekniske (og økonomiske) årsager. Der vil ofte være erstatningsmuligheder, men udbredelsen kan være begrænset af økonomiske årsager.

Der er to løsningsmuligheder: enten at ændre på brugen af farlige stoffer eller sikre, at materialer/komponenter indeholdende farlige stoffer ikke spredes i miljøet, men afleveres til en særlig indsamling med henblik på genanvendelse/bortskaffelse under kontrollerede forhold. Krav til at undgå de problematiske materialer/komponenter kombineret med en ændring af brugernes adfærd omkring brugen af de problematiske materialer/komponenter vil således kunne være medvirkende til at reducere miljøbelastningerne ved brug af de pågældende materialer/komponenter.

1 Opgørelse af personækvivalenter er en metode til at relatere en given miljøbelastning til den gennemsnitlige årlige miljøbelastning per indbygger i Danmark (Wenzel et al., 1996). Efter opgørelse af de enkelte miljøbelastninger som personækvivalenter er det muligt at sammenligne belastningerne inden for ressourceforbrug og inden for belastninger af det ydre miljø (drivhuseffekt, stratosfærisk ozonnedbrydning, fotokemisk ozondannelse mv.).