Miljøvurdering af mobiltelefon

Bilag A. Matrix LCA for mobiltelefon

Matrix-LCA for mobiltelefon GM 410 fra Telital Oktober 1999

Hanne Erichsen
Instituttet for Produktudvikling

Formålet med matrix LCAen
Formålet med matrix LCAen er at prioritere den videre dataindsamling ved at
- skabe overblik over hvilke data som mangler eller er ufuldstændige
- vise hvilke materialer og processer er miljømæssig relevante
- udpege de faser det er relevant at fokusere på og dermed vise hvilke data der skal fokuseres på i den videre dataindsamling.

Afgrænsning
Matrix LCAen omfatter energiforbrug og materialeforbrug til fremstilling af mobiltelefon, elektronisk oplader, Li-ion batteri og emballage inklusiv instruktionsbog. Desuden er medtaget energifobrug ved brug samt bortskaffelse.

Energi- og materialeforbrug til fremstilling af bygninger, produktionsudstyr og lignende er ikke en del af matrix LCAen. Det samme gælder energiforbrug til administration, udvikling, marketing mv. Arbejdsmiljø er ikke inkluderet i LCAen.

Funktionel enhed
Funktioner/egenskaber:
Mobiltelefonens primære funktion er at muliggøre telefonisk samtale uafhængigt af fastnettet til telefoner.
Sekundære funktioner:
- Vægtmæssigt let produkt
- Lille volumen
- Lang standby tid
- Smart design
- Indbygget retningsbestemt antenne, som ikke knækker.
- Opladning af batteriet styres af mobiltelefonen.
- Batteriets kapacitet vises i displayet
- Indikator for om telefonen er på nettet eller ej.
- Display og tastatur er oplyst
- Software-mæssige egenskaber:
   - Nem og overskuelig menu interface
   - Bruger kan lave sin egen menu
   - Bruger kan definere en hot key til det menupunkt, som bruges mest eller
     evt. til telefonbogs numre.

Kvantitet: 1 stk. mobiltelefon med driftstid: 30 minutters taletid samt 23 timer og 30 minutters standby tid per dag.
Varighed: 3 år

Produktet består af en GM 410 mobiltelefon fra Telital inklusiv en elektronisk oplader samt et 600mAh Li-ion batteri. Desuden er emballagen inklusiv instruktionsbog medtaget. Mobiltelefonen er en single band GSM900 telefon med en levetid på 3 år. Virker mellem -10°C og +55°C.

Med en taletid på 30 minutter og standby resten af døgnet skal telefonen oplades hver tredje dag i 110 minutter2. Ved denne opladningscyklus holder Li-ion batteriet også i 3 år. Der er indbygget en chip i batteriet, som indeholder alle parametre samt den aktuelle status for batteriet. Der kan kun benyttes originale batterier til telefonen.

Forudsætninger
Energiforbruget i tabel 1er givet som det primære energiforbrug, hvor al energi er regnet tilbage til ressourcerne.

Under materialefasen mangler materialeindholdet for en stor del af elektronikkomponenterne, derfor er et gennemsnit for bestykkede printkort benyttet i stedet. Hvor materialernes fremstillingsdata ikke haves, benyttes data for lignende materialer.

I produktionsfasen mangler data for produktion af passive komponenter til mobiltelefonen og opladeren samt aktive komponenter til opladeren. Desuden mangler produktionsdata for overfladebehandling af kontakter, antenne mv., bestykning af printkortene samt produktion af display, højtaler og mikrofon.

Opladerens energiforbrug, når den ikke bruges, men sidder i en tændt stikkontakt (standby af oplader), er målt til at svinge mellem 0 og 6 W svarende til 0,63 W i gennemsnit.

Bortskaffelsen er antaget at ske ligesom husholdningsaffald i EU i starten af 1990’erne: 20% affaldsforbrænding (med 50% energigenvinding), 70% deponering og 10% genanvendelse. Mobiltelefon, oplader og Li-ion batteri sendes til kobberværk, emballagen genvindes som bølgepap og LDPE.

- Data for IC-kredse, transistorer og printkort er fra anonyme virksomheder.
- Energiforbrug til fremstilling af ædle metaller er fra litteraturen
- Data for Li-ion batteri er fra eksamensprojekt om strømforsyning til mobiltelefoner
- De resterende data er fra UMIP PC-værktøjets database.

Diskussion af resultatet
Det primære energiforbrug gennem hele livsforløbet af mobiltelefonen inklusiv oplader, batteri og emballage er vist i figur 1. Opladerens forbrug ved standby er langt det største svarende til ca. 60% af det totale energi forbrug. Hvis opladeren fjernes fra stikkontakten efter endt opladning eller slukkes automatisk kan dette forbrug spares.

I figur 2 er det primære energiforbrug vist uden opladerens forbrug ved standby. Når materialer til og produktion af batteriet regnes med til brugsfasen, er denne lidt større end produktionsfasen, som igen er lidt større end materialefasen. Da der mangler en del data for materialefremstilling og især for produktionen vil disse faser ende med at have et højere energiforbrug.

Transportens energiforbruget er en del mindre end brugsfasens forbrug, men ifølge tabel 1 svarer det til ca. 6% af det totale energiforbrug. Dog er energiforbruget til transport kun et groft skøn undtagen for IC-kredse og transistorer. Som det kan ses af tabel 1, kommer lidt under halvdelen af energiforbruget fra flytransport under produktion af IC-kredsene og transistorerne. Hvis de andre komponenter også transporteres med fly vil det øge energiforbruget til transporten yderligere.

Det ses af figur 2 at energiforbruget til bortskaffelse er lille i forhold til de andre fasers forbrug. Den sparede energi under undgået produktion er også lille. Når materialer genvindes undgås fremstilling af nye materialer, den sparet fremstilling er her vist som undgået produktion. Det lille energibesparelse under undgået produktion skyldes at kun 10% af produktet sendes til genvinding. Hvis en større del af produktet blev genvundet ville besparelsen blive større. Derfor har antagelsen om bortskaffelsesvejen stor indflydelse på matrix LCAens resultat. Hvor nemt produktet er at skille ad har også indflydelse på hvor stor en del som vil blive genvundet.

Tabel 1 viser, at der bruges sparsomme ressourcer som kobolt, guld og kobber i produktet, men det fremgår ikke hvilke forbrug der er de væsentligste.

Det er ikke muligt ud fra matrix LCAen at sige andet om kemikalierne betydning for miljøpåvirkningen fra produktet end at de hovedsageligt bruges i produktionsfasen og derfor især vil bidrage til miljpåvirkningen i denne fase.




Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 1‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 1‘‘

Figur 1.
Det primære energiforbrug for mobiltelefonens livsforløb. Energiforbrug til oplader på standby er inkluderet i figuren.



Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 2‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Figur 2‘‘

Figur 2.
Det primære energiforbrug for mobiltelefonens livsforløb. Energiforbrug til oplader på standby er udeladt i figuren.

Konklusion
Matrix LCAen viser, at det største primære energiforbrug kommer fra opladeren, hvis den efterlades i en tændt stikkontakt, når den ikke oplader. Dette forbrug kan undgås ved at fjerne stikket fra stikkontakten.

Hvis man kun har opladeren i stikkontakten, når opladeren bruges, reduceres energien med ca. 60%. Så har brugsfasen stadig det største energiforbrug fulgt af produktionsfasen og materialefasen. Men energiforbruget i faserne er stort set lige store, hvilket viser, at de er lige betydningsfulde. Den videre dataindsamling skal derfor fokusere på alle tre faser. Kemikalieforbruget i de manglende processer i produktionsfasen kan også have en væsentlig betydning for miljøvurderingen af mobiltelefonens livsforløb.

Transport har et mindre energiforbrug, men da det bygger på et groft skøn og flere komponenter måske transporteres med fly, som bidrager væsentligt til energiforbruget, kan denne fase ikke udelades i det videre arbejde.

Energimæssigt er bidraget fra bortskaffelsesprocesserne lille, men da bortskaffelsesvejen har betydning for hvor stor den undgåede produktion af nye materialer er, er det væsentligt for miljøvurderingen at der skaffes mere sikre data for bortskaffelsen.

Forbruget af sparsomme ressourcer sker hovedsageligt i materialefasen, men da materialeindholdet i de passive elektronik komponenter bygger på en grov antagelse, er det relevant at fremskaffe bedre data. Det vil give et bedre billede af hvilke ressourceforbrug, der er de væsentlige (det fremgår ikke af matrix LCAen).

Alt i alt kan det konkluderes, at det ikke på basis af matrix LCAen er muligt at udelade nogle af faserne i det videre arbejde. Desuden er det relevant at skaffe data for især de passive komponenter og for overfladebehandlingen af kontakter, antenner mv.


Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Matrix LCA for mobiltelefon inkl. oplader‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Matrix LCA for mobiltelefon inkl. oplader‘‘



 2 Taletid og standby tid afhænger af hvor god dækning, der er i området. Jo dårligere dækning, der er jo højere effekt sender mobiltelefonen med og jo mere strøm bruger den.