| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Ressourceeffektivitet - forslag til definition samt praktiske eksempler på anvendelse af begrebet

5 Elektriske og elektroniske komponenter

• 5.1 Introduktion
• 5.2 Produktvalg
• 5.3 Kortlægning af printkort
  • 5.3.1 Opgørelse af mængder (pr. kg produkt)
  • 5.3.2 Opgørelse af vurderede mængder (mPR pr. kg produkt)
• 5.4 Ressourceeffektivitet for et printkort
  • 5.4.1 Ressourceeffektivitet på materialeniveau
  • 5.4.2 Ressourceeffektivitet baseret på vurderet opgørelse
• 5.5 Kortlægning af transformere
  • 5.5.1 Opgørelse af kortlagte mængder
  • 5.5.2 Opgørelse af vurderede mængder
• 5.6 Ressourceeffektivitet for transformere
  • 5.6.1 Ressourceeffektivitet på materialeniveau
  • 5.6.2 Ressourceeffektivitet baseret på vurderet opgørelse
• 5.7 Fortolkning
• 5.8 Affaldsminimering
  • 5.8.1 Produktion
  • 5.8.2 Affaldsbehandling og nyttiggørelse
• 5.9 Sammenligning med øvrige opgørelser

5.1 Introduktion

I Danmark produceres en række elektriske og elektroniske komponenter. I affaldskortlægning af udvalgte brancher (Pommer et al., 2003) er affaldsmængderne fra danske elektronikmontagevirksomheder, samt komponentfremstillere med mindre end 200 ansatte kortlagt.

Affaldsproduktionen blev identificeret til at stamme fra følgende virksomheder:

• Elektronikmontagevirksomheder, som producerer bestykkede printkort, samt eventuelt færdige produkter
• Komponentfremstillingsvirksomheder som fremstiller
  • transformere, spoler mv.
  • komponenter baseret på keramiske bæremedier (hybridkredse, trimmere, pifiltre etc.)
  • effektmodstande
  • kondensatorer
  • integrerede kredse fremstillet af udenlandske underleverandører, men som testes i Danmark

Affaldsundersøgelsen viste, at mængden af produktionsaffald fra virksomhederne var lille i forhold til gennemsnittet for fremstillingsvirksomheder. Der blev generelt konstateret en høj genanvendelse af de metalholdige fraktioner i affaldet.

5.2 Produktvalg

Ved udvælgelse af produkter, som der skal foretages en vurdering af ressourceeffektiviteten for, tages der udgangspunkt i affaldskortlægningen, hvor affaldsproduktionen fra elektronikmontage virksomheder og komponentfremstillere med mindre end 200 ansatte er undersøgt.

Et typisk elektronikprodukt, som fremstilles i mindre serier af elektronikmontagevirksomheder, kan fx være ladeapparater, laboratoriestrømforsyninger og måleudstyr, specialiseret audioudstyr etc. Denne type udstyr består af et kabinet med påmonterede printkort og eventuelt løse komponenter monteret direkte i kabinettet som fx transformere og monitorer, se figur 5.1.

Det vil være meget vanskeligt at foretage en vurdering af ressourceeffektiviteten for alle produkter produceret af elektronikmontagevirksomheder med mindre end 200 ansatte, da der kun findes få data vedrørende produkterne, og da disse varierer i mængde, størrelse og udformning fra uge til uge afhængigt af, hvilke ordrer elektronikmontagevirksomhederne modtager.

Figur 5.1 Fremstilling af typiske elektroniske produkter

Der indgår imidlertid bestykkede printkort i alle produkter, hvorfor det er relevant at vurdere ressourceeffektiviteten for produktionen af de printkort, der produceres af elektronikmontagevirksomhederne.

Komponentfremstillerne i Danmark fremstiller en række forskellige komponenter som vist ovenfor.

Ud fra supplerende oplysninger indhentet fra komponentfremstillere, som tidligere blev kontaktet og besøgt i affaldskortlægningen (tabel 5.1), udgør transformere langt den største del af komponenternes samlede masse med ca. 96%, hvorfor det vil være relevant at udvælge denne komponent til at vurdere ressourceeffektiviteten for.

Tabel 5.1 Mængder af producerede samt testede komponenter i Danmark i virksomheder med mindre end 200 ansatte

5.3 Kortlægning af printkort

Livsforløbet for et printkort, fra udvinding af råstoffer til bortskaffelse af de kasserede kort er vist i figur 5.2.

Figur 5.2 Livscyklus for et bestykket printkort

Råvarefasen omfatter udvinding og oparbejdning af metaller og materialer, som indgår i printkortet.

Produktionsfasen omfatter fremstilling af det ubestykkede printkort ved fremstilling af bæremateriale, pålægning af kobber, fremstilling af printmønster samt boring af huller. Hertil kommer fremstilling og montage af komponenter.

Brugsfasen er karakteriseret ved tab af energi som varme i komponenterne på printkortet.

I bortskaffelsesfasen genvindes en del af metallerne via behandling i kobberværker samt eventuelt energiindhold af de organiske bestanddele. Denne model for bortskaffelse gælder kun for produkter på det danske og til dels det europæiske marked.

Kortlægning af et printkorts livsforløb og de materialer og andre ressourcer, der anvendes, er beskrevet i bilag C.

Et typisk printkort består af en række metaller som vist tabel 5.2.

Tabel 5.2 Metaller i et typisk printkort

Det ses, at de væsentligste bidrag udgøres af guld, palladium, sølv, tin, antimon og kobber, idet disse 6 grundstoffer står for over 99% af ressourceforbruget. Det er derfor ud fra et ressourcesynspunkt disse stoffer, man bør forsøge at genvinde, mens resten af metallerne, plast mv. ikke tæller væsentligt set ud fra en ressourcebetragtning. I det følgende beregnes derfor kun for de 6 angivne grundstoffer.

I brugsfasen er effektforbruget afgørende for opgørelse af strømforbruget. Afhængig af hvilken form for elektronik printkortet anvendes i, vil effektforbruget variere i størrelsesordnen 1 W/kg til 250 W/kg. I kortlægningen er der derfor foretaget en opgørelse af strømforbruget for lavt energiforbrug på1 W/kg, middel effektforbrug på 25 W/kg og et højt effektforbrug på 250 W/kg.

Levetiden af et printkort er sat til 10 år. For det varmetab, der sker under produktets levetid, er det antaget, at 50% udnyttes til rumopvarmning.

I bortskaffelsesfasen er det afgørende, om metallerne oparbejdes eller ej. Der er gennemregnet to tilfælde for middel effektforbrug, et med højere genanvendelse af metaller end i dag og et uden genanvendelse.

5.3.1 Opgørelse af mængder (pr. kg produkt)

Ud fra oplysninger om et gennemsnitligt printkorts sammensætning er forbruget af råstoffer i livscyklus opgjort for en situation med et middel effektforbrug og typisk genanvendelse af metalindhold via kobbersmelteanlæg. Resultatet er vist i tabel 5.3 og tabel 5.4. I tabel 5.4 er endvidere angivet det estimerede råstofforbrug i livscyklus for de printkort, der er estimeret produceret af danske virksomheder med mindre end 200 ansatte (Pommer et al., 2003). Det skal bemærkes, at materiale- og råstofforbrug til fremstilling af komponenter og print ud fra råstoffer er negligeret. Dette gælder kun for opgørelser baseret på vægtopgørelser og ikke opgørelser baseret på vurderede størrelser, hvor data stammer fra nøjagtige beregninger med alle procestrin.

Tabel 5.3 forbrug af materialer i livscyklus for printkort

Tabel 5.4 Forbrug af råstoffer

1) Råstofforbruget er estimeret ud fra oplysninger i UMIP database og omfatter forbrug af kemikalier, råstoffer og brændsel til energiproduktion, men ikke forbrug af vand. (Det forbrugte vand returneres til biosfæren fra udvindingsprocessen med indhold af diverse stoffer).
2) Der haves ikke data fra UMIP for denne komponent, hvorfor forbruget er sat konservativt til maximalt en faktor 10 (excl. vandforbrug).
3) Produktionen af bestykkede printkort fra danske virksomheder med mindre end 200 ansatte er anslået til 1326 ton (Pommer et al., 2003).
4) Det beregnede nettoforbrug af energi forudsætter, at printkortene indgår i produkter i Danmark med 50% udnyttelse af spildvarmen til rumopvarmning. Det skal bemærkes, at der er tale om et beregningseksempel, hvor der er antaget et middel energiforbrug på 25 W/kg bestykket printkort i 10 år.

Som det ses af tabel 5.4 forbruges omkring 2,3 kg råstoffer til fremstilling af 1 kg printkort brutto eller 1,3 kg netto, når der er taget hensyn til genvinding af ædelmetallerne. Forbruget af fossile brændsler til produktion af energi i brugsfasen udgør dog en langt større vægt med 516 kg brutto eller 258 kg netto, idet der regnes med 50% udnyttelse af spildvarmen til rumopvarmning.

5.3.2 Opgørelse af vurderede mængder (mPR pr. kg produkt)

Materialeforbruget er opgjort i vurderede størrelser i tabel 5.5 for et middel effektforbrug på 25W/kg og typisk genanvendelse af metaller.

Tabel 5.5 Scenario 1 Middel effektforbrug med typisk genanvendelse af metaller

Der er i alt gennemregnet 5 forskellige scenarier, der illustrerer forskellige forudsætninger. Disse er vist i bilag C, ligesom en detaljeret beskrivelse af beregningsforudsætninger findes her.

Af tabel 5.5 fremgår

5.4 Ressourceeffektivitet for et printkort

5.4.1 Ressourceeffektivitet på materialeniveau

5.4.1.1 Materialeforbrug, produktion, brug og bortskaffelse

Det har ikke med de foreliggende data været muligt at opgøre ressourceeffektiviteterne M_{Mat, P+B} materialeforbrug, produktion og brug samt M_{Mat, P+B+A/N} materialeforbrug, produktion, brug og bortskaffelse på grund af manglende data.

5.4.1.2 Materialeforbrug, hele livscyklus

Ses der alene på den mængde materialer, der findes i produktet og de råstoffer, der medgår til fremstilling af disse materialer, kan råstofeffektiviteten opgøres (I opgørelsen indgår energi til råstofudvinding i form af fossile brændsler).

M_{Mat. R+P+B} = 1kg /2,253 kg × 100 =44 %

M_{Mat. R+P+B+A/N} = 1kg /(2,253-0,953) kg × 100 =76 %

Den del, der genvindes i forhold til det samlede råstofforbrug i livscyklus, udgør 0,953/2,253 × 100 =42%, hvilket er en relativ stor andel.

5.4.1.3 Materiale og energiforbrug

Da energiforbruget har meget stor betydning for det samlede forbrug af ressourcer, er det forsøgt at opgøre det materialeforbrug, der medgår til fremstilling af den energimængde, der medgår i produktets levetid.

Med udgangspunkt i 1 kg bestykket printkort kan energiforbruget opgøres.

For et printkort, hvor effektforbruget sættes til middel (25 W/kg), kan følgende opgøres:

• I brugsfasen sker et energiforbrug på 7884 MJ/kg el over en levetid på 10 år. Omregnes elforbruget til primær energi svarer det til 19.710 MJ eller et olieforbrug på 469,3 kg.
   
• Hertil skal adderes forbruget til udvinding af olien anslået til 10% eller 46,9 kg.

I alt fås således et forbrug på 516,2 kg olie i brugsfasen, se tabel 5.4. Det antages, at halvdelen af spildvarmen genvindes som rumenergi, hvilket svarer til 258,1 kg olie til energiproduktion.

Forbruget af råstoffer til fremstillingen af printkortet er ligeledes opgjort i tabel 5.4 til 2,253 kg.

Nettoforbruget er opgjort til 1,318 kg svarende til en genvunden mængde på 2,253-1,318=0,935 kg

Ressourceeffektiviteten kan derfor beregnes til:

M_{Mat+energi, R+P+B} = 1 kg / 518,5 kg 100 = 0,2 %

Tages der hensyn til genvundet energi, kan effektiviteten bestemmes til:

M_{Mat+energi, R+P+B+A/N} = 1 kg / (518,5 – 259,0) kg 100 = 0,4 %

Beregningerne med et lavt effektforbrug (1 W/kg) og højt effektforbrug (250 W/kg) illustrerer strømforbrugets store betydning. For et lavt effektforbrug er

M_{Mat+energi, R+P+B+A/N} = 8,6 % og for et højt effektforbrug er M_{Mat + energi R+P+B+A/N} = 0,04%.

Da den masse, der repræsenteres i selve materialerne, er meget mindre end den mængde, der medgår til energifremstilling, vil genvinding af materialer ikke ændre på ressourceeffektiviteten opgjort på vægtbasis.

5.4.2 Ressourceeffektivitet baseret på vurderet opgørelse

5.4.2.1 Ressourceforbrug, materialer

Ud fra tabel 5.5 kan det opgøres, at indholdet af ressourcer i 1 kg gennemsnitsprintkort udgør 216,4 mPR.

Energiforbruget til udvinding af 1 kg materiale vil være under 200 MJ/kg, hvilket svarer til under 0,2 mPR. Dette ressourceforbrug kan derfor ikke ses af beregningerne. Tab af materialer i produktionen er ikke opgjort og derfor kan V_{Mat. R+P+B} ikke bestemmes.

5.4.2.2 Ressourceforbrug, materialer og energi

Ved et middeleffektforbrug anvendes en energimængde svarende til 18,8 mPR, hvoraf det antages, at 50 % udnyttes til rumopvarmning.

Ved oparbejdning af kasserede printkort kan metaller svarende til 180,5 mPR genvindes.

For et printkort med et middeleffektforbrug kan effektiviteten for materiale- og energiforbrug opgøres til:

V_{Mat+energi, R+P+B} = 216, 9 / 235,7 = 92 %

5.4.2.3 Ressourceforbrug, hele livscyklus

Tages hensyn til genvinding, bliver effektiviteten

V_{Mat+energi, R+P+B+A/N} = 216, 9 / ( 235,7 – 9,4 – 180,5) = 473 %

En ændring af effektforbruget vil have væsentlig betydning for effektiviteten. Ændringerne er beregnet for:

V_{Mat+energi, R+P+B+A/N} = 589 % for lavt effektforbrug (1 W/kg)

V_{Mat+energi, R+P+B+A/N} = 167 % for højt effektforbrug (250 W/kg)

Udeladelse af udnyttelse af 50% af varmetabet vil have en meget lille betydning ved det lave effektforbrug, mens det for det høje effektforbrug vil reducere effektiviteten til omkring 95%.

I ovenstående beregninger er forudsat, at der sker en genvinding af metallerne guld, palladium, sølv og kobber samt genvinding af tin på 20 % og ingen genvinding af antimon. Ændres disse forudsætninger, vil effektiviteten for et middeleffektforbrug kunne beregnes til:

V_{Mat+energi, R+P+B+A/N} = 96 %, når der ikke sker genvinding af nogen metaller, men kun udnyttelse af spildvarme til rumopvarmning.

V_{Mat+energi, R+P+B+A/N} = 893 %, når der sker genvinding af guld, palladium, sølv og kobber samt 80% tin og alt antimon samt udnyttelse af spildvarme til rumopvarmning.

Af de ovenstående beregninger ses det, at genvinding af metallerne har stor betydning for ressourceeffektiviteten. Det skal dog bemærkes, at en meget høj genvindingsgrad for tin samt genvinding af antimon i dag ikke er økonomisk attraktiv.

Af ovenstående beregnede ressourceeffektiviteter ses det, at forudsætningerne har en afgørende betydning for resultaterne. På baggrund af de mange forskellige anvendelser, der er for bestykkede printkort, kan følgende generelle forhold trækkes frem:

• Metallerne guld, palladium, sølv, kobber, tin og antimon er afgørende for ressourceforbruget.
• Et lavt effekttab giver en høj effektivitet.
• En lang levetid giver en høj effektivitet.
• En høj genvindingsgrad giver en høj effektivitet.

5.5 Kortlægning af transformere

Transformere består hovedsageligt af jern og kobber. Det er valgt kun at vurdere produktionsmetoden for traditionelle laminerede transformere med en jernkerne af blik og ikke de såkaldte ringkernetransformere. Ringkernetransformere består dog ligeledes hovedsageligt af kobber og jern, hvorfor det vurderes, at indflydelsen i forskel af produktionsform ikke vil være så stor.

Livsforløbet for en transformer er vist i figur 5.3. Der tages udgangspunkt i, at levetiden for transformeren er 10 år.

Figur 5.3 Livsforløbet for en transformer

I materialefasen indgår kobber til fremstilling af tråd, jern til blikplader m.v. samt energi. I produktionen indgår fremstilling af isoleret (lakeret) kobbertråd, udstandsning af plader, plast til spole, lak og den egentlige fremstilling/montage af transformeren.

I brugsfasen har energiforbruget og dermed varmetabet en stor betydning.

I bortskaffelsen genvindes en del af materialerne samt eventuelt energiindholdet af de organiske bestanddele. Det antages, at kobberet oparbejdes.

Indholdet i en gennemsnitstransformer er vist i tabel 5.6.

Tabel 5.6 Materialer i gennemsnitstransformer

Selve kortlægningen af materiale og energiforbrug for en transformer er vist i bilag C, hvor detaljerede data og forudsætninger er anført.

I råvarefasen er det produktion af kobber og tin, der har betydning ressourcemæssigt.

Effekttabet i brugsfasen er helt afhængig af transformerens størrelse – små transformere har store tab, mens store transformere er langt mere effektive. Der er taget udgangspunkt i et effekttab på 12 %, hvilket er typisk for en transformer med en størrelse på omkring 50 W.

I bortskaffelsesfasen er det genvinding af kobber og tin, der har betydning ressourcemæssigt.

5.5.1 Opgørelse af kortlagte mængder

Til fremstilling af 1 kg transformere anvendes følgende materialer:

Samlet materialeforbrug: 1,676 kg pr. kg transformer.

Energiforbruget til fremstilling og brug af 1 kg transformer i 10 år er vist i Tabel 5.7.

Tabel 5.7 Energiforbrug for transformer

1) Energiforbrug er fra Pommer et al., (2001) se bilag C.

Ved omregning af energiforbruget til forbrug af olie svarer et energiforbrug på 4.991 MJ til et forbrug på 118,8 kg olie.

Under brugen antages det, at 50% af varmetabet kan udnyttes som rumopvarmning. Dette betyder, at energiforbruget reduceres til 2,626 MJ eller 62,5 kg olie.

Ved de forskellige procestrin er der endvidere antaget en række spildprocenter. Der er genvindes metaller svarende til 599 gr., se tabel 5.8.

Tabel 5.8 Genvundne materialer i procestrin

I bortskaffelsen er det antaget, at der sker genvinding af metallerne, således at 95 % af kobberet, 50% af jernet og 20% af tinnet genvindes. Mængden af genvundne materialer i bortskaffelsesfasen udgør 635 gr. pr. kg transformer.

Ved en effekt på 50W er der forudsat et effekttab på 12%. Ved en levetid på 10 år svarer det til et samlet energiforbrug på 1892 MJ. Dette svarer til en forbrugt oliemængde på 112,6 kg, hvoraf 50% godskrives, da noget af spildvarmes kan udnyttes. Nettoforbruget til energi svarer derfor til 56,3 kg.

Tabel 5.9 Genvundne materialer ved bortskaffelse

Råstofforbruget er opgjort på basis af materialeforbruget efter, at der er sket modregning af genanvendte materialer. Opgørelsen er vist i tabel 5.10.

Tabel 5.10 Forbrug af råstoffer

1) Produktionen af transformere fra danske virksomheder med mindre end 200 ansatte er anslået til 5.500 ton se bilag C (Pommer et al., 2003)
2) Råstofforbruget er estimeret ud fra oplysninger i UMIP database og omfatter forbrug af kemikalier, råstoffer og brændsel til energiproduktion men ikke forbrug af vand. (Det forbrugte vand returneres til biosfæren fra udvindingsprocessen med indhold af diverse stoffer).
3) Der haves ikke data fra UMIP for denne komponent, hvorfor forbruget er sat konservativt til maximalt en faktor 10 (excl. vandforbrug).

5.5.2 Opgørelse af vurderede mængder

Materialerne i transformeren svarer til et ressourceforbrug på 6,32 mPR.

I tabel 5.11 er der angivet forbrug og genvundne mængder af materialer (kobber+jern+tin+plast/lak) og energi i form af olie i vurderede mængder mPR. Flere detaljer for de enkelte metaller kan findes i bilag C.

Tabel 5.11 Forbrug og genvundne ressourcer i vurderede størrelser

Råvareforbruget til fremstilling af 1 kg transformer udgør 6,57 mPR.

Energiforbruget til fremstilling og brug af en transformer på 50W med 12% effekttab er opgjort til 4.906 MJ, hvilket svarer til ressourceforbrug på 4,68 mPR baseret på forbrug af olie.

En del af energiforbruget godskrives som erstatning for rumopvarmning. Herved spares ressourcer svarende til 2.365 MJ eller 2,25 mPR.

De genvundne metaller i produktionsfasen, der udgør 599 gr. pr. kg, svarer til 0,15 mPR, da størstedelen af den genvundne mængde udgøres af jern.

De genvundne metaller i bortskaffelsesfasen udgør næsten samme mængde på 635 gr. pr. kg transformer, men her opnås en langt højere ressourcemæssig gevinst på 5,296 mPR, idet der genvindes en stor mængde kobber.

5.6 Ressourceeffektivitet for transformere

5.6.1 Ressourceeffektivitet på materialeniveau

5.6.1.1 Materialeforbrug, produktion og brug

Den samlede mængde materialer til fremstilling af 1 kg transformer er opgjort til 1,68 kg. Ressourceeffektiviteten kan derfor beregnes til:

M_Mat.P+B = 1,00 / 1,68 × 100 = 59,5 %

Der bruges således (100-59,5)/59,5 100= 68% flere materialer til fremstillingen, end der indgår i produktet.

5.6.1.2 Materialer, produktion, brug og bortskaffelse

Det er antaget, at der kan oparbejdes materialer i en mængde på 0,599 kg fra produktionsfaserne og 0,635 kg fra bortskaffelsesfasen pr. kg transformer. Nettoeffektiviteten for materialer kan derfor opgøres til:

M_{Mat. P+B+A/N} = 1,00 / ( 1,68 – 1,234) × 100 = 224 %

5.6.1.3 Materialer og energi, produktion og brug

Tages der hensyn til, at der bruges energi i en mængde på 4.906 MJ svarende til 116,8 kg olie, kan effektiviteten beregnes til:

M_{Mat.+energi P+B} = 1,00 / 118,5 kg × 100 = 0,85 %

5.6.1.4 Materiale og energi, produktion, brug og bortskaffelse

Indregnes energiforbruget, og tages der hensyn til godskrivning af varmetabet, kan effektiviteten beregnes til:

M_{Mat+energi, P+B+A/N} = 1,00 / (118,5 – 56,3 – 1,234) kg × 100 = 1,6 %

Som det ses af ovenstående, har det stor betydning, om energiforbruget tages med eller ej.

5.6.1.5 Materialeforbrug, hele livscyklus

Hvis ressourceforbruget til udvinding af råstoffer medtages, fås

M_{Mat. R+P+B} = 1,00/3,95 × 100 =25%

Tages der hensyn til de materialer, der oparbejdes, og de ressourcer, der hermed spares, fås

M_{Mat. R+P+B+A/N} = 1,00/(3,95-3,03) × 100 =109 %

Da nettoforbruget af råstoffer excl. olie til energiproduktion i produktionsfasen, og brugsfasen er mindre end produktets vægt 1 kg, fås en effektivitet >100%.

Man kan beregne, at 3,03/3,95 100 =77% af det samlede råstofforbrug i livscyklus baseret på vægt genvindes i livscyklus (excl. energiforbrug i produktionsfaser + bortskaffelsesfasen).

5.6.1.6 Materiale- og energiforbrug, hele livscyklus

Endelig kan medtages energiforbruget og ressourcer forbundet med udvinding af dette.

M_{Mat+energi, R+P+B} = 1,00/132,45 × 100 =0,76 %

M_{Mat.+energi, R+P+B+A/N} = 1,00/(132,45-65) × 100 =1,5 %

I Bilag C er angivet resultater for henholdsvis højt effekttab og lavt effekttab, samt for en situation med højere genanvendelse af tin og en uden genanvendelse af metaller ved bortskaffelsen.

5.6.1.7 Fortolkning

Af opgørelserne ses det, at langt det væsentligste forbrug ligger i produktets brug og udgøres af energiforbruget.

Ressourceeffektiviteten (M_{Mat, P+B+A/N}) for materialer er høj, når der ses bort fra energiforbruget. Det er af meget stor betydning, at metallerne jern og kobber genvindes for denne opgørelsestype. Det samme gør sig gældende for effektiviteten baseret på råstoffer (M Mat, R+P+B+A/N).

5.6.2 Ressourceeffektivitet baseret på vurderet opgørelse

5.6.2.1 Ressourceforbrug, materialer

Ressourceindholdet i 1 kg transformer er opgjort til 6,32 mPR og det samlede forbrug til 6,57 mPR. Effektiviteten er derfor:

V_{Mat. R+P+B} = 6,32 / 6,57 × 100 = 96 %

5.6.2.2 Ressourceforbrug, materialer og energi

Indregnes energiforbruget i ressourceeffektiviteten, fås:

V_{Mat.+energi, R+P+B} = 6,32 / ( 6,57 + 4,68) × 100 = 56 %

5.6.2.3 Ressourceforbrug, hele livscyklus

Tages der hensyn til genvinding af metaller svarende til 5,44 mPR og godskrivning af energi svarende til 2,25 mPR, kan nettoeffektiviteten beregnes til:

V_{Mat+energi R+P+B+A/N} = 6,32 / ( 6,57 – 5,44 + 4,68 – 2,25 ) × 100 = 178 %

For at illustrere betydningen af effekttabet og genanvendelse er der gennemført følsomhedsanalyser for disse parametre. Resultaterne er vist i tabel 5.12.

Tabel 5.12 Følsomhedsanalyser for effekttab og genanvendelse

I bilag C er angivet flere detaljer heriblandt netto ressourceforbruget for de 5 scenarier angivet i personressourcer for de danske virksomheder med mindre end 200 ansatte, der producerer transformere.

5.7 Fortolkning

Som under beregning af ressourceeffektiviteterne på vægtbasis ses det, at transformere med lavt effekttab er de mest ressourceeffektive, idet disse kun forbruger 100/284 × 100=35% af produktets ressourceindhold i hele livscyklus, mens transformere med et effekttab på 25% næsten forbruger de samme ressourcer i livscyklus, som de indeholder =(100/106 × 100=94%). Det skal dog bemærkes, at en mere effektiv transformer også kræver et noget større forbrug af kobber og jern, hvilket der ikke er korrigeret for.

Hvis man sammenligner scenario 5 med scenario 1, ses det, at genanvendelsen af metaller er meget vigtig, da ressourceeffektiviteten falder fra 178% til 71%, hvis metallerne ikke genvindes. Det er her indholdet af kobber, der er dominerende for ressourceeffektiviteten. Hvis man således beregner for en situation, hvor man undlader genvinding af tin og jern, falder ressourceeffektiviteten kun fra 178 % til 168%. En manglende genanvendelse af de 650 gr. jern medfører kun et fald i ressourceeffektiviteten fra 178% til 177%, mens en højere genanvendelse af det ganske lille tinindhold på 1 gr. kan øge ressourceeffektiviteten fra 178 til 210% i scenario 4. Det er således ud fra et ressourcesynspunkt vigtigere at gå efter det lille tinindhold end jernindholdet.

Genanvendelse af tin sker ikke i praksis, hvilket kan illustreres af en simpel økonomisk opstilling af værdien af metallerne.

Handelspriserne for jern er ca. 75 øre pr. kg, for kobber ca.10 kr. pr. kg og for tin ca. 40 kr./kg. Dette betyder, at indholdet af materialer i et kg transformer potentielt udgør værdier, inden oparbejdningen påbegyndes som vist i tabel 5.13.

Tabel 5.13 værdi af metaller i transformer

En oparbejder vil derfor altid gå efter kobberet, som repræsenterer 86% af produktets værdi, dernæst jern som repræsenterer 13 % af værdien og så tin.

I praksis vil tin følge kobberet, og det vil være op til kobbersmelteværkerne at udnytte det fra de forskellige restprodukter, det ender i. Årsagen til, at tin ikke tæller mere i den økonomiske nutidsbetragtning, er, at der stadig er tin til en vis årrække, og at handelspriserne derfor ikke afspejler den langt højere pris, man vil nærme sig, når ressourcerne er næsten udtømte, forudsat man ikke har fundet en substitution.

Dette tages der i bedre grad hensyn til ved ressourcebetragtningen, og man kan derfor se, hvad man bør satse på at få genvundet over en årrække eller alternativt få udskiftet med et andet materiale.

5.8 Affaldsminimering

De undersøgte delprodukter printkort og transformere indgår i næsten alt elektronisk udstyr, som er drevet af 220 V.

Hvis man skal minimere mængden af affald for et givet produkt, er der nogle væsentlige faktorer, som har betydning for mængden af affald, der opstår. For en række elektroniske produkter bør man mere se på minimering af affaldet for en given funktion. Fx funktionen "at kunne at tale i mobiltelefon" eller "have rådighed over en computer". For sådanne produkter vil den tid, der går til produktet kasseres, være væsentligt lavere end levetiden, da der hele tiden sker en teknisk udvikling, som medfører, at de nye produkter kan mere.

Mængden af kasseret produkt pr. år er således afhængig af den årrække, som produktet er i anvendelse i, og mængden af anvendte materiale pr. produkt, som igen er afhængigt af det design, der er anvendt.

5.8.1 Produktion

Ved montagen af printkort i Danmark forekommer en begrænset affaldsmængde, som for hovedparten af de knappe ressourcers vedkommende genanvendes (kobber, ædelmetaller fra kasserede printkort). Selve fremstillingen af komponenter foregår for en stor dels vedkommende i udlandet, hvor det er svært at kontrollere, om produktionsaffaldet nyttiggøres.

Ved fremstilling af transformere i Danmark består det primære produktionsspild af blikplader, kobber og fejlproducerede transformere, hvor spildet af kobber og transformere er lille (1-2%). Hovedparten af produktionsspildet af kobber, blik og transformere går til genanvendelse, men det er vurderet, at der vil kunne mistes noget metal ved oparbejdning af transformere afhængigt af den anvendte oparbejdningsmetode. Da andelen af fejlproducerede transformere imidlertid er lille, er den totale mængde metal, som ikke genanvendes i forbindelse med produktion af transformere, lille. Det er beregnet, at metallerne, der genvindes i produktionsfasen, svarer til 0,15 mPR for en transformator på 1 kg.

5.8.2 Affaldsbehandling og nyttiggørelse

Der, hvor indsatsen er vigtigst, er ved kasseringen af de elektriske og elektroniske produkter.

Med udgangspunkt i transformere er det således beregnet, at der under affaldsbehandlingen, hvor det antages, at 95% af kobberindholdet udvindes i kobbersmelteværk, genvindes ressourcer fra metallerne svarende til 5,3 mPR eller 35 gange mere end i produktionsfasen. Tilsvarende betragtninger vil gælde for printkort.

Når produktet er kasseret, må det sikres, at det undgås, at printkort og transformere ender med affald til forbrænding eller deponering. I dag findes en veletableret ordning for indsamling af elektriske og elektroniske produkter i Danmark og ligeledes snart i resten af EU, og større produkter som audio-video, computere mv. formodes stort set at blive korrekt indsamlet. Der er imidlertid en øget risiko for, at mindre elektroniske produkter ryger i skraldespanden, og dette kan til en vis grad tænkes at blive et stigende problem for den stigende mængde af små elektriske og elektroniske produkter som fx mp3afspillere, mobiltelefoner og løse transformere til fx computerudstyr (scanner, printer, modem mm), hvis ikke man opretholder en tilstrækkelig informationsindsats omkring dette. Ved forbrænding vil produkternes indhold af kobber og tungmetaller stammende fra de bestykkede printkort have en negativ indflydelse på slaggens udvaskningsegenskaber og derved mulighed for genanvendelse af denne. Er der tale om transformere, vurderes disse hovedsageligt at ende i jernfraktionen ved frasorteringen af metaller under slaggebehandlingen.

Udover at transformere fejlagtigt kan gå til forbrænding, vil nogle transformere formentlig også fejlagtigt blive bortskaffet med andet jernholdigt metal i industricontainere til jern og metal skrot. I sådanne tilfælde vil transformerne blive delvist neddelt i shredderanlæggene, men da det er problem at opnå en god separation af kobber og jern ved behandling af transformere i de store shredderanlæg, vil en del kobber kunne mistes sammen med jernfraktionen, idet kobbertrådene er viklet ind i jernblikket og derved frasorteres som jern ved den efterfølgende magnetseparation. Ved smeltningen af jern omviklet af kobbertråde i stålværket enten fra shredderjern eller fra forbrændingsjern vil kobberet indgå som legeringsmetal i stålet, hvor det er et uønsket metal, hvis koncentrationen når over 0,1-0,2%.

Der vil således opstå et voldsomt lødighedstab for det kobber, som genvindes med jern. Det har ikke været muligt at skaffe tal for, hvor stor en del af transformere og printkort, der fejlagtigt sendes til forbrænding, men der er lavet en beregning af worst case, hvor intet metal genanvendes. I så fald falder ressourceeffektiviteten for et printkort med en effekt på 25W med en faktor 5, mens ressourceeffektiviteten for en transformer med et effekttab på 12W/kg falder en faktor 2,5. Dette svarer til tilsvarende stigninger i nettoforbruget af PR.

For de elektroniske produkter, som indsamles til korrekt behandling, vil en del produkter såsom computere og udstyr til disse blive kasseret, selvom produkterne stadig fungerer, idet udstyret hurtigt forældes i forhold til den teknologiske udvikling. Dette medfører større mængder af affald og forbrug af ressourcer, end hvis produkterne er i brug i hele deres levetid. I nogle tilfælde kan man bedre lidt på dette ved en passende sortering af produkterne. Derefter vil der ske videresalg eller demontage af de mest værdifulde komponenter som fx CPUer.

Når produkterne er endeligt udtjent, vil printkortene blive frasorteret og sendt til oparbejdning i kobbersmelteværkerne, hvor kobber og ædelmetaller (guld, palladium, sølv) udvindes. Indhold af plast og organiske stoffer forbrændes i smelteprocessen, mens metaller som jern og aluminium mistes, da de oxideres og ender i en slagge. Jern og aluminium i printkortene tæller kun ganske lidt, når der laves en vurdering baseret på indholdet af knappe ressourcer, mens de knappe ressourcer tin og antimon udgør et væsentligt bidrag, og disse stoffer udvindes kun i mindre grad i kobbersmelteværkerne, da dette ikke er økonomisk favorabelt pt. Stofferne mistes således pt. sammen med røggasrenseprodukter og andre fraktioner. Hvis mere end 80% af disse to stoffer blev genvundet, ville den samlede ressourceeffektivitet baseret på vurderede størrelser næsten kunne fordobles for printkort med et strømforbrug på 25 W/kg. Dette svarer til et fald i ressourceforbruget i hele livscyklus for bestykkede printkort stammende fra danske virksomheder med <200 ansatte fra 61000 Pr til 32000 Pr. Det er ikke undersøgt i detaljer, om kobbersmelteværkerne vil være i stand til at opnå de antagne genvindingsgrader med den nuværende teknologi, og hvad en større genvinding af tin og antimon i givet fald vil koste.

I kobberværkerne mistes pt. plast, keramik/glas, jern og aluminium. Alternative teknologier er under udvikling eller i brug, hvor printkortene udsættes for en neddeling, så kun kobber og ædelmetalindholdet sendes til behandling i kobberværket. Herved kan der genvindes større mængder af jern og aluminium. Sådanne teknologier vil ikke betyde det store udfra en vurdering baseret på knappe ressourcer, men vil mindske mængden af materialer, som ikke genvindes.

5.9 Sammenligning med øvrige opgørelser

Printkort og transformere produceres verden over i et meget konkurrencepræget marked. Med hensyn til produktionsforhold må det antages, at danske forhold ligger på linie med øvrige vesteuropæiske lande, som Danmark naturligt sammenlignes med.

En stor del elektronik produceres i Østen under noget andre produktionsforhold, og her kan teknologiske og miljømæssige forhold ikke antages at være sammenlignelige med danske.

De opstillede ressourceeffektiviteter antages derfor kun at dække vesteuropæiske lande.

Det har været ønskeligt at sammenligne de opgjorte materialeforbrug med DMI og TMI. Disse sammenligninger har ikke været mulige at gennemføre, da:

• Opgørelse af DMI omfatter en produktgruppe som fx ”Elektronikindustri” og er ikke specifik i forhold til printkort og transformere. Det er ikke muligt at vurdere, hvor meget printkort og transformere udgør af den samlede elektronikindustri.
   
• Opgørelse af TMI omfatter en opgørelse af det samlede råstofforbrug. I nærværende opgørelse var det vanskeligt at opgøre det samlede forbrug af råstoffer, da der ikke findes sikre opgørelser for ædelmetallerne, som skønnes at have en stor betydning. Wuppertal's datasamling er ligeledes mangelfuld med hensyn til råstofforbrug pr. kg. ædelmetal.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 December 2005, © Miljøstyrelsen.