Environmental impact of metals in Norwegian Electric and Electronic Products
Master thesis
![Thumbnail](/ntnu-xmlui/bitstream/handle/11250/3148708/no.ntnu%3ainspera%3a178608994%3a171062356.pdf.jpg?sequence=5&isAllowed=y)
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3148708Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Elektronisk affald er en hurtigt voksende affalds strøm, som stiger på global skala med 2.5 millioner tons hvert år. Norge er det land i verden hvor der bliver produceret mest affald pr. indbygger, og det har de i hvert fald været igennem de sidste to årtier. En vigtig ressource som findes i elektronisk affald er metal, hvilket også er let at genudvinde. Miljøpåvirkningen forudsaget af produktionen af disse metaller ledsager dem videre, og er derfor også en del af påvirkningen som findes i elektroniske og elektriske produkter.
Dette speciale kigger på strømmen af elektroniske og elektriske produkter, og derved også metallerne der er en del af dem, i Norge. Miljøpåvirkningerne som er genereret da metallerne blev produceret. Matrialestrømsanalyse bliver brugt til at undersøge EE produkterne, og derved også metallerne. Livstiden og salgs dataen for EE produkterne bruges som grundlag til at lave matrialestrømsanalysen for perioden 2016-2025.
Matrialestrømsanalysen blev udført på 44 forskellige EE produkt kategorier, med 48 forskellige metaller. Nogle få af de 44 produkt kategorier var vagt beskrevet, såsom ”køkken udstyr” og ”øvrige husholds genstande”. Disse kategorier blev dækket af et gennemsnit af forskellige EE produkter som passede ind under. Ud af de 48 metaller er stål det eneste metal der ikke er at finde i det periodiske system. Kun 5 af de 48 metaller kan findes uden for printpladerne der er i elektroniske produkter. Disse metaller er stål, kobber, aluminium, jern og nikkel.
En LCIA er udført for metallerne, hvilket viser at kun nogle få af dem har en indflydelse. Dette blev gjort for de følgende midpoint kategorier: Klima forandringer, arealanvendelse, materielle ressourcer, og vandforbrug, og for de 3 endpoint kategorier: økosystemkvalitet, menneskesundhed og naturressourcer. De 5 metaller der ikke er i printpladerne er ansvarlige for hovedparten af påvirkningerne spredt ud på de forskellige kategorier. Undtagelsen er for midpoint kategorien materielle ressourcer og endpoint kategorien naturressourcer hvor neodymium og praseodymium er ansvarlig for hovedparten af påvirkningen. De kostbare metaller som sølv, guld og palladium har relativt lille påvirkning når der sammenlignes med de andre metaller, selv om de er kendt for at være nogle af de mest forurenende.
Stål er en del af de fleste store EE produkter, såsom opvaskemaskiner, ovne, og vaskemaskiner. Dets påvirkning er stabilt for alle midpoint og endpoint kategorier. Aluminium er en del af mange af EE produkterne, men de største bidrag af aluminium kommer fra TV og vaskemaskiner. Det har den største påvirkning i følgende kategorier klima forandringer, arealanvendelse, økosystemkvalitet og menneskesundhed når der sammenlignes med de andre metaller. Jern opføre sig i stil med stål da det hovedsagligt findes i store EE produkter, såsom køleskabe og frysere. Dets påvirkning er tydeligt på tværs af alle kategorierne, men det er relativt småt sammenlignet med de andre metaller. Neodymium er en del af gruppen ”sjældne jordarters metaller” og det kan findes i næsten alle EE produkter, men hovedparten af det findes i højtalere. Høretelefoner, både på og i ørene, er blandt dem med højest bidrag af neodymium. Påvirkningen fra dette metal ses mest i materielle ressourcer og naturessourcer.
Dette speciale bidrager med viden omkring strømmen af EE produkter i Norge, metal indholdet af disse EE produkter og deres miljøpåvirkninger fra produktionen af det nye metal. Denne viden kan danne grundlaget for beslutninger eller bruges til sammenligning med lignede emner. Dette emner bør arbejdes videre på for at forbedre modellen og forøge robustheden af modellen. E-waste is a rapidly growing waste stream, with a increase of 2.5 million tons every year on a global scale. Norway is the leading country in the world when it comes to generating e-waste pr capita, and have hold this spot in at least the last two decades. One of the most valuable components of e-waste, and relatively easy to recover, is metals. The environmental impact that the excavation of these metals produce is embedded within the metals, and therefore it is embedded in the electronic and electric products.
This Thesis is looking into the flow of the electronic and electric products, and the metals within, in Norway. The environmental impact that these metals have generated in the process of producing these virgin metals. Material flow analysis is used to examine the flow of the EE products and through that the flow of the metals. The lifetime and sales data of the EE products are used by this MFA to look at a period 2016-2025.
The MFA were done on 44 different EE product categories, which contains 48 different metals. A few of the 44 categories were vague in scope such as kitchen equipment and other household items. These categories were covered by an average of different EE products within the category. Out of the 48 metals that was found, only steel is not on the periodic table of elements. Only 5 of the 48 metals are found in other parts other than the printed circuit boards of the products. These 5 are steel, copper, aluminium, iron and nickel.
A LCIA is performed for the metals which shows that only a few of the metals have an impact. This was done for the following midpoint categories: climate change, land use, material resources and water use, and for the 3 endpoint categories: ecosystem quality, human health and natural resources. The 5 metals that are not in PCB’s have the majority of the impact throughout the different impact categories. With the exception of the midpoint category of material resources and the endpoint category of natural resources, where neodymium and praseodymium have the majority of the impact. The precious metal of silver, gold and palladium have relatively small impact in comparison to the other metals even though these are some of the most polluting metals.
Steel is found mostly in the large EE products, such as Dishwashers, ovens and washing machines. It holds a steady impact in every midpoint and endpoint category. Aluminium can be found in many of the EE product, but the biggest contribution comes from TV’s and washing machines. It has the larges impact on climate change, land use, ecosystem quality and human health out of all the metals. Iron is similar to steel and can mainly be found in the larger EE product, such as refrigerators and freezers. Iron has a impact on everyone of the categories that are looked at, but in comparison with the other is has a small contribution. Neodymium is a rare earth element and it can be found in almost every EE product, but it is mainly found in speakers such as headphones, ear plugs and loudspeakers. The impact from this metal is mainly in the material resources and natural resources category.
This thesis provides knowledge on the flow of EE products in Norway, the metal composition ofThese EE products and the environmental impacts these metals produce in the early process of making the virgin metal. This knowledge can be used for decision making or for comparisons with other related subjects. The findings should be worked on further, to improve the robustness of the model.