Исследовательская работа
Вложение | Размер |
---|---|
khimiya_telefony.docx | 141.9 КБ |
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Лицей № 4»
НА ВЕС ЗОЛОТА: ЧТО ВНУТРИ У ТЕЛЕФОНА?
Работу выполнил
ученик 9А класса
Прошкин Александр,
Руководитель:
Васильчикова О.А.
Саратов 2014 год.
Содержание.
Введение.
Сотовые телефоны – это неотъемлемая часть современной жизни. Ни один человек сейчас не представляет своей жизни, работы и досуга без использования этого средства связи и коммуникации. С прогрессивным развитием сотовой связи мобильные телефонные аппараты стали широко доступны.
Сотовый телефон — мобильный телефон, предназначен для работы в сетях сотовой связи; использует радиоприёмопередатчик и традиционную телефонную коммутацию для осуществления телефонной связи на территории зоны покрытия сотовой сети.
В настоящее время сотовая связь — самая распространённая из всех видов мобильной связи, поэтому обычно мобильным телефоном называют именно сотовый телефон, хотя мобильными телефонами, помимо сотовых, являются также спутниковые телефоны, радиотелефоны и аппараты магистральной связи.
Сотовый телефон — сложное высокотехнологичное электронное устройство, включающее в себя: приёмопередатчик, специализированный контроллер управления, цветной или монохромный дисплей, интерфейсные устройства, аккумулятор.
Но, как любой прибор, сотовый телефон имеет свой срок годности, устаревает и превращается в ненужную вещь, которую либо выбрасывают, либо складывают дома, в качестве отложенного отхода. Согласно исследованиям специалистов, в мире сегодня имеется более 3 миллиардов неиспользуемых мобильных телефонов, которые хранятся дома у пользователей. При этом количество ценного сырья, которое в них скрыто, составляет 70 т золота на сумму более 2,5 миллиардов евро.
Целью нашей работы является: выяснение проблем, связанных с утилизацией и переработкой пришедших в негодность сотовых телефонов.
Задачи:
Что в составе телефона?
Как и в любом другом электронном приборе, в мобильном телефоне содержатся самые разные ценные металлы, включая серебро и золото. Прежде чем выбрасывать старое устройство, имеет смысл извлечь их.
Практически любая электроника содержит керамику, драгоценные металлы и редкоземельные химические элементы. Конечно, их количество в таком небольшом устройстве, как мобильный телефон, ничтожно мало. Самый большой удельный вес приходится на медь: в ряде случаев ее можно извлечь до 15 г. В среднем же в мобильных телефонах содержится около 8,5 г меди. Количество переходного металла под названием кобальт или широко распространенного железа не так велико — около 3 г. И, наконец, самое интересное — благородные металлы. Их из мобильного телефона можно извлечь совсем немного: около 0,25 г серебра, которое имеется в составе плат и контактов, а также в среднем порядка 0,024 г золота.
Эти 24 миллиграмма Золота распределены по всем контактам и токоведущим дорожкам. Казалось бы, это очень мало, однако при нынешней цене на данный металл (около 1700 рублей за грамм по состоянию на октябрь 2012 года) в каждом старом, неиспользуемом устройстве «пропадает» золота на 40 рублей.
Этим дело не ограничивается: в каждом мобильном телефоне в среднем содержится дорогостоящего сырья на сумму более 80 рублей.
Один телефон в среднем содержит:
Медь | 8,75г |
Кобальт | 3,81г |
Железо | 3г |
Олово | 1г |
Тантал | 0,4г |
Серебро | 0,25г |
Золото | 0,24г |
Палладий | 0,009г |
Прежде чем выбрасывать старое устройство, имеет смысл извлечь эти металлы!
Экологические проблемы.
Одна батарейка отравляет примерно 100 квадратных метров земли. Старые мобильные телефоны — это особо опасные отходы. В каждом из них содержится 500-1000 компонентов, в том числе тяжелые металлы: свинец, ртуть, кадмий и бериллий, а также опасные химические вещества. Опасность пластикового корпуса заключается в том, что он не разлагается естественным путем в течение длительного времени. В то же время, пластик — сырье, отлично поддающееся вторичной переработке. Количество электронных отходов ― старых мониторов и компьютеров, бытовой электроники ― увеличивается с каждым годом, причем даже в небогатых странах. Что касается сотовых телефонов, то они еще чаще приходят в негодность, чем пылесосы и микроволновки. И все бы ничего, да только окружающей среде от захламленных свалок совсем не легче. Но есть и еще один, более существенный момент: сотовые содержат в себе драгоценные металлы, в том числе золото, серебро, медь, платину. То есть мы сами выбрасываем то, на чем можно было бы неплохо заработать (по крайней мере, вернуть часть стоимости аппарата).
Так, например, из одной тонны отработавших свое мобильных телефонов можно получить до 150 граммов золота. Возможность извлечения выгоды из электронных отходов постепенно приняли во многих странах, со временем даже появились передовики этой сферы. К ним относится и бельгийская компания Umicore. Любопытно, что она даже придумала название для своей деятельности. Утилизацию электронных отходов называют в Umicore не иначе как «надземной добычей». И правда, зачем копаться в земных недрах, если все лежит на поверхности ― нужно лишь руку протянуть!
Справедливости ради надо сказать, что Umicore не новичок на перерабатывающем рынке: ее история началась еще в конце XIX века. Во время царствования короля Леопольда II компания занималась добычей меди в африканском Конго и переправляла ее на завод близ Антверпена. Сегодня же доходы Umicore оценивается в 2 миллиарда долларов! Однако Umicore не одинока. Уже более пяти лет тому назад крупнейшие производители сотовых телефонов ― Nokia, SonyEricsson, Motorola, Samsung, Siemens, Philips и LG ― подписали официальный документ ― Базельскую конвенцию, исходя из которой они обязываются принимать от пользователей отслужившие свое мобильники и «утилизировать их в соответствии с законами об охране окружающей среды». Вдобавок к этому в странах ЕС действует директива по электротехнике и электронному лому, обязывающая продавцов техники и дилеров сотовой связи заниматься приемом отработанных электроприборов.
В Австралии с 1999 г. при поддержке Австралийской мобильной телекоммуникационной ассоциации начала свою деятельность программа MobileMuster по переработке мобильных телефонов. Из материалов бывших трубок создают ювелирные изделия и успешно продают их.
Немного статистики... Исследование Nokia, проведенное в 13 странах (Финляндии, Германии, Италии, России, Швеции, Великобритании, ОАЭ, США, Нигерии, Индии, Китае, Индонезии и Бразилии), среди 6500 респондентов выявило, что только 3 % от отработавших свое мобильных телефонов утилизируются. Несмотря на то что большинство из опрошенных владели несколькими аппаратами, только 3 % из них отправляли свои ненужные мобильники в утиль. 4 % респондентов попросту выбрасывали отслужившие свое телефоны, 15 % ― отдавали родственникам, 16 % ― продавали, а большинство ― 44 % ― просто хранили их дома. В целом, 74 % людей, принимавших участие в исследовании, заявили, что они никогда не думали об утилизации телефона, однако 72 % осознавали значимость этого процесса. Основной причиной столь малого процента утилизации телефонов стало элементарное незнание того, что это вообще осуществимо (и это при том, что аппараты Nokia можно перерабатывать на 80%!). Примерно три четверти опрошенных затруднились ответить, где вообще можно сдать свой старый телефон на переработку.
Но исследование исследованию рознь. Например, по официальным данным, в США перерабатывается каждый пятый проданный сотовый, а фирмы только за половину 2006 г. успели переработать 25 тысяч телефонов, а это, между прочим, 15 % от объема сотового рынка страны. Не менее интересные данные предоставила французская компания Recupyl, специализирующаяся на переработке электронных отходов. Оказывается, при нынешнем уровне потребления металлов для производства аккумуляторов запасов меди хватит на 40 лет, свинца ― на 28, а олова ― всего на 17. То есть еще до того, как кончится нефть, у нас уже не будет сырья для производства аккумуляторов и накопления энергии от альтернативных источников топлива! Что уж говорить про батареи для сотовых! Поэтому компания активно разрабатывает способы извлечения металлов из отработанных аккумуляторов. Причем уже сейчас ей удалось разработать технологию, позволяющую утилизировать аккумуляторные батарей (АКБ) на 98 %! Кстати в Европе такие бесплатные пункты приема есть почти в каждом большом универмаге.
А что у нас?
На территории бывшего Советского Союза лучше всего дела по утилизации «бэушных» телефонов идут в странах, присоединившихся в недавнем прошлом к Евросоюзу. Например, Nokia совместно с оператором T-Mobile проводит в Латвии акцию «Услышь Балтийское море»: за каждый сданный телефон они отчисляют пять евро в специальный экологический фонд.
Неплохо обстоят дела с утилизацией телефонов в Москве: там работают более 500 компаний, специализирующихся на переработке электронных отходов, в том числе и сотовых телефонов. Кроме того, весной 2007 г. в России в рамках программы утилизации старых телефонов заработал Nokia Material Return Center, основными задачами которого стали прием и утилизация материалов, накапливающихся в авторизованных сервисных центрах в процессе ремонта: неисправные запасные части и узлы, вплоть до телефонов в сборе.
Однако в небогатых странах есть еще один способ борьбы со старыми телефонами, гораздо менее затратный, по сравнению с их утилизацией. Речь идет о сборе старых мобильников и отправке их в страны третьего мира. Крупнейшей такой страной ― потребительницей бывших в употреблении аппаратов является Африка. По ориентировочным данным, туда доставляется до трех четвертей от общего количества старых телефонов в виде гуманитарной помощи. Причем влияние сотового телефона в Африке сложно переоценить, особенно в тех регионах, где нет дорог, а населенные пункты разделены громадными расстояниями.
Совершенно очевидно, что с отменой ввозных пошли на мобильные телефоны приток их в нашу страну еще больше увеличится, вырастет оборот вторичного рынка, а значит, еще больше мобильников будут приходить в негодность. Так что вопрос утилизации на данный момент в стране стоит очень остро.
Процесс утилизации.
В классическом случае утилизация мобильного телефона начинается с сортировки. Если компания специализируется на переработке аппаратов определенного производителя (Nokia, например, имеет пункты сбора своих мобильников более чем в 80 странах по всему миру!), то сортировки не происходит. Если же компания «многопрофильная», то не редко аппараты-«смертники» сортируются в зависимости от компании-производителя или по другим критериям. Второй этап ― разборка телефонов на составные части. Далее три самые важные составляющие ― аккумулятор, пластиковый корпус и печатная плата ― идут на переработку своим путем. Аккумуляторы из-за большого содержания токсичных веществ (например, мышьяк, свинец или ртуть) поступают, как правило, на специальные заводы по переработке АКБ или захоронения. Печатная плата аккуратно отсоединяется от элементов корпуса и поступает на конвейер. Именно из нее можно получить драгметаллы. А пластиковый корпус дробится на мелкие кусочки и по конвейерной ленте поступает в специально отведенное место ― что-то вроде хранилища.
В хранилище корпуса и печатные платы снова дробятся и в достаточно измельченном виде ― практически на уровне пыли ― поступают в сортировочную камеру, где посредством химических реакций или механических действий происходит окончательная сортировка сырья. Дорогостоящие металлы отделяются, обрабатываются, дополнительно очищаются и поступают на соответствующие предприятия.
Металл переплавляется и тоже идет на хозяйственные нужды. Что касается пластика и резины, то эти компоненты чаще всего поступают на дорожно-строительные заводы и добавляются в дорожное покрытие.
«Зеленые» телефоны
В мире мобильных телефонов «зелёными» принято называть аппараты, сделанные из экологически чистых материалов. Вопрос охраны окружающей среды очень остро стоит во всех странах мира. Поэтому производители мобильных телефонов, так же как и производители современных авто, стремятся выпустить продукцию, которая будет менее опасна для здоровья человека и внешней среды. В таких моделях сведено к минимуму содержание вредных компонентов, используются безопасные соевые красители, а также материалы, до 99% которых могут быть повторно переработаны. Аккумуляторная батарея некоторых моделей снабжена солнечной панелью.
Государственное регулирование ― конечно, важнейший способ воздействия на производителей телефонов и операторов связи, стимулирующий разработку программ утилизации. Эти программы уже доказали свою работоспособность, но есть еще один механизм повышения рейтинга: выпуск «зеленых» телефонов. К сожалению, это направление только-только разрабатывается и производители только «пристреливаются» к выпуску «зеленых» мобильников, однако думается, что уже в скором будущем количество практически безвредных телефонов многократно вырастет. Nokia 3110 Evolve – самый зеленый телефон финского гиганта.
Характерно выраженных лидеров «зеленого телефоностроения» пока нет: почти каждая из компаний в свое время отметилась выпуском подобного рода устройств. У Nokia таким оказался концепт Nokia 3110 Evolve (интересно, что не только аппарат оказался легко утилизируемым, но и его упаковка!), а у Samsung, например, сразу две модели ― W510 и F268. Первый выполнен из биопластика и примечателен тем, что при его производстве не применялись такие тяжелые металлы, как свинец, ртуть, кадмий, а было использовано исключительно водорастворимое покрытие. Samsung F268 тоже отличается «зелеными» технологиями: при его производстве не использовались бромированные огнестойкие добавки и полихлорвинил, которые вследствие неправильной утилизации выделяют вредные для окружающей среды токсины.
Практическая часть.
Мы решили провести свои статистические исследования проблемы отходов и утилизации сотовых телефонов и задали следующие вопросы учащимся старшего звена МОУ «Лицей № 4»:
1) выкинули
2) оставили у себя дома
3) отдали родственникам
4) сдали в утилизацию?
Результаты опроса:
У 40% - было 4-5 телефонов.
У 37% - было более 5 телефонов.
36% - раз в год.
7% - чаще, чем раз в год.
7% - очень редко.
29% - отдают родственникам.
20% - выбрасывают, теряют или продают.
И только 2% - это 2 человека сказали, что сдали свой старый телефон в утиль.
Выводы.
По результатам опроса можно сделать следующие выводы:
Заключение.
Серьезное исследование выявило простые причины того, почему телефоны могут только мечтать о жизни после смерти. Да, многие производители сотовых аппаратов, а также операторы периодически или постоянно заявляют о готовности принять назад отслуживший свое мобильник за вознаграждение, но локальных усилий компаний недостаточно. Проблему необходимо решать на государственном уровне. Назначать единую систему поощрения за сдачу отслужившего аппарата, а в пунктах сдачи стеклотары и макулатуры принимать еще и неисправную технику. Лишь в том случае, когда человек будет проинформирован и сможет получить небольшую компенсацию за сдачу электронных продуктов, можно надеяться, что матушка-земля еще послужит не только нам, но и будущим поколениям.
Список литературы.
Приложение.
Компании Саратова, занимающиеся утилизацией сотовых телефонов и не только.
Лавовая лампа
Цветение вишни в лунную ночь
Лупленый бочок
Простые летающие модели из бумаги
Пустой колос голову кверху носит