图 1:EPA 手机生命周期图。

手机的生命周期描述了生产和使用手机所需的所有材料和操作。生命周期分析还包括用户用完手机后手机会发生什么情况。生命周期分析也称为“从摇篮到坟墓”分析,因为该分析跟踪典型手机的整个生命周期。完成生命周期分析的原因之一是更好地了解和理解所消耗的资源生产我们日常生活中使用的、可能视为理所当然的物品。就像美国的手机一样,它们无处不在,以至于没有一部手机几乎被认为是不寻常的。然而,手机在其生命周期中消耗的能源和资源比人们想象的还要多。

由于手机的广泛使用,花时间考虑我们对整个社会的手机使用情况非常重要。 1985 年,美国使用的手机数量不到一百万部。然而,到 2006 年,这一数字已增至 2.33 亿部手机。[1]此外,如果美国人平均使用手机 1.5 年,这意味着每年更换超过 1.5 亿部手机。由于废弃手机的数量巨大以及其制造过程中使用的有害材料,这些废弃手机最终的去向可能会对我们的环境产生负面影响。

EPA 认可手机生命周期中的六个主要组成部分:

  1. 材料提取
  2. 材料加工
  3. 制造业
  4. 包装及运输
  5. 有用的生活
  6. 生命尽头

成分

图 2:手机的典型组件。大多数手机至少包含 8 个主要部件。

既然我们已经讨论了手机使用的巨大性,那么让我们讨论一下它们的主要组件。环境素养委员会列出了手机的组件列表[2](图 2)。典型的手机有八个组件:

  • 外壳,即作为手机外层的塑料外壳
  • 屏幕,通常是液晶显示器(LCD)。屏幕是用户与其他手机用户交互或用户上网的方式。
  • 绿板,包含使手机正常运行的所有芯片和电子元件。
  • 键盘由塑料制成。当然,键盘可以让用户拨打电话和输入短信。
  • 麦克风和扬声器,允许用户听到呼叫者的声音并与呼叫者交谈。
  • 天线以获得更好的接收效果。
  • 电池,为手机供电。
  • 为手机电池充电的适配器。

虽然组件因手机而异,但此列表涵盖了大多数手机的基本组件。

制造业

既然我们已经讨论了手机的基本部件,那么我们来谈谈制造手机需要哪些材料。制造一部手机需要几磅原材料,[3]手机本身仅重几盎司。塑料和玻璃纤维用于外壳和电路板。手机中存在许多不同的金属(表 1)。电路板上涂有一层薄薄的金。芯片用金属化合物焊接到电路板上。电池中也含有金属。有趣的是,在手机的制造过程中,手机中含有足够的汞、铅和砷,可以将其归类为危险废物。[1]另外,200部手机中的黄金足以制作一枚金戒指。[1]

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手机使用情况

手机在其使用寿命期间会发生什么?手机的使用涉及三个要素:与日益普及相关的增长、预计的使用寿命以及充电所需的能量。

生长

到 2008 年,全世界有超过 4 部手机(占全球人口的一半以上)在使用[4]。发展中国家大陆的增长率最为强劲,其中非洲领先,其次是亚洲。非洲的增长率是全球平均水平的两倍。全球约 60% 的手机用户来自发展中国家。[5]这主要是来自美国等发达国家的低成本新手机和二手手机的结果。中国和印度的移动电话用户总数位居世界领先,其次是美国。由于手机使用已达到饱和点,工业化国家的增长正在放缓。例如,美国有 2.75 亿订阅者,而人口约为 3 亿。[6]由于生产的手机数量如此之多,他们应该关心它们的使用寿命以及当它们到达使用寿命时它们的去向。

预计寿命

美国消费者平均使用手机约 18 个月,然后就会将其丢弃[7]。有几个因素导致使用时间如此之短。许多手机合同期限约为两年,手机公司鼓励客户在合同期结束后以折扣价升级现有手机。客户通常会利用这一点购买新手机。知道这一点后,公司只将手机设计为使用寿命大约一两年——就在客户合同到期时或之前。

许多废弃手机并没有立即进入垃圾填埋场。相反,它们被储存在人们的壁橱、抽屉或地下室里。旧手机囤积的部分原因是某些手机的价格上涨。有些人只是不想扔掉它们,因为它们代表着一项重大投资。其他人则保留旧手机作为备份,以防当前的手机损坏。

用于充电的能量

世界上最大的手机制造商诺基亚已决定提高其手机的能源效率。他们对自己的手机产品进行了自己的生命周期研究。诺基亚估计,大约 30% 的总生命周期能源来自使用,其中三分之二的能源通常被浪费,因为充电器在不给手机充电时仍保持插入状态。众所周知,在给手机充电后让充电器保持插入状态仍然会消耗能量。以温室气体计算的能源消耗相当于驾驶混合动力汽车行驶 50 英里。[8]

诺基亚已经认识到充电器是最大的能源消耗者,并正在与其他制造商合作推出充电器的通用能源评级系统。制造商开发的系统使用星星来指示充电器的能耗。最好的分数是五颗星,这表明充电器使用的能量最少。

处理

当手机达到其使用寿命时,它会发生什么?通常情况下,手机要么被其他人重复使用,要么被回收,要么最终被扔进垃圾填埋场。

重复利用

许多私人和政府组织接受可使用的废弃手机,目的是将它们作为可使用的手机重新分配给人们。 ReCellular 等私营公司负责测试和翻新手机,然后将其出售。即使是 AT&T 和 Verizon 等主要手机提供商也向其客户提供翻新手机作为选择。这些手机可能存在轻微的工厂缺陷,或者可能已被用户退回。这些手机不会被回收或送往垃圾填埋场,而是提供给新客户。

Hopeline 是一个通过向家庭暴力受害者分发废弃手机来为受害者提供支持服务的组织。 2009 年,Verizon 与 EPA 和 Hopeline 合作,向家庭暴力幸存者分发了 90,000 多部翻新手机,免费通话时间超过 3 亿分钟。这份礼物让受害者能够与支持团体保持联系并重建生活。[9]自 2001 年以来,Hopeline 已向家庭暴力受害者分发了超过 700 万部废弃手机,而且这一数字预计还会增长。

回收

美国环保署和加利福尼亚州都认识到手机对环境构成威胁,并鼓励回收废弃手机。联邦和州政府均将手机列为危险废物,并采取措施鼓励手机回收。

美国环保局 (EPA) 设立了 4 月 5 日至 11 日全国手机回收周,以鼓励美国人回收废旧手机。该计划称为 eCYCLING。 AT&T 和 Verizon 等主要手机提供商已与 EPA 建立合作伙伴关系,以方便公众进行回收。参与 eCYCLING 计划的公司允许手机用户将旧手机扔到方便的地点进行回收。 2009年,共回收了1170万部手机。 EPA 估计还有大约 5800 万部手机可能被回收。如果这些额外的手机被回收利用,节省的能源将足以为大约 10,700 个家庭提供一年的电力。[10]

加州于 2004 年颁布了《加州手机回收法案》,在回收方面比 EPA 更进一步。该法案要求手机零售商接受消费者提供的所有手机进行回收。结果,2008 年大约有 360 万部手机(占加州销售手机的 25%)被重复使用。[11]

垃圾填埋场

被丢弃的手机最终会被扔进垃圾填埋场。据美国环保署称,2005 年,估计约有 1.25 亿部手机(即 65,000 吨)被扔进了垃圾填埋场。废弃的手机浪费能源和物质资源。考虑一下 1.25 亿部手机所含的重量相当于进入垃圾填埋场的约 10,000 磅纯金。将手机放入垃圾填埋场不仅浪费能源和材料,而且对公众健康构成威胁。美国环保署将手机归类为危险废物。将危险废物放入垃圾填埋场意味着有害化学物质有可能渗入周围环境。常见的情况包括位于社区饮用水源附近的垃圾填埋场。如果垃圾填埋场的衬里泄漏,那么含有危险废物(手机)的垃圾填埋场可能会污染饮用水供应。

结论

过去十年,全球手机用户数量呈爆炸式增长。现在地球上 60% 的人口是手机用户。世界上的手机数量比美国的人口还要多。手机含有对环境有害的材料,被美国环保局和加利福尼亚州列为危险废物。为了减少可能最终进入垃圾填埋场的手机数量,社会应重点关注尽可能多的手机的再利用和回收。再利用和回收将是积极的一步。如果能够采取这一步骤,那么制造如此多的新手机和开采自然资源所需的能源就会减少。

更换其他设备

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大型 Android 手机上的维基百科主页,2015-04-16.jpg

智能手机能够处理各种各样的任务,否则这些任务将被分为许多单独的设备,每个设备都有自己的碳足迹。因此,智能手机在很大程度上取代或减少了以下消耗:[12]

  • 通讯设备(固定电话、寻呼机、对讲机等)
  • 相机
  • 录像机
  • 笔记本电脑和台式电脑
  • 收音机
  • 便携式音频播放器(Walkmans、Discmans、iPod、mp3 播放器、音箱等)
  • 固定电话和寻呼机
  • 手电筒
  • GPS接收器
  • 时钟(腕表、闹钟、秒表等)
  • 计算器(包括科学计算器和图形计算器)
  • 游戏设备(Game Boy 等)
  • 录音机
  • 纸张(议程、日历、地图、信件、百科全书、报纸、词典、笔记本、文件、地址簿、门票、手册等)
  • 镜子
  • 节拍器和调音器
  • DVD播放器
  • 闪存驱动器
  • 遥控器
  • 电子书阅读器
  • 警察扫描仪
  • 卡(信用卡、身份证)
  • 银行设备(ATM)
  • 钥匙(汽车用)
  • 赌博设备(老虎机等)
  • 级别
  • 照度计
  • 分贝计
  • 数据采集​​设备
  • 光谱照度计
  • 罗盘
  • 卷尺和尺子
  • 计步器
  • 车速表
更多的

参考

  1. 跳转至:1.0 1.1 1.2 手机的秘密生活, http://web.archive.org/web/20120426062602/http ://www.secret-life.org:80/cellphones/,2008 年 1 月发布。
  2. ^ 环境素养委员会,手机生命周期,http://enviroliteracy.org/article.php/1119.html,更新于 2008 年 4 月 3 日。
  3. ^ 绿色你的手机 – 构建移动设备,http://www.greenyour.com/home/ electronics /cell-phone ,2010 年 4 月 22 日访问。
  4. ^ 全球手机激活次数达到 40 亿次,http://www.gearlog.com/2008/12/cell_phone_activations_hit_4_b.php,2008 年 12 月发布。存档
  5. ^ 世界上百分之六十的人使用手机,http://www.mobile-tech-today.com/story.xhtml ?story_id=65006&full_skip=1,发布于 2009 年 3 月。
  6. ^ CTIA 半年度无线行业调查背景,http://web.archive.org/web/20160927070833/http://files.ctia.org/pdf/CTIA_Survey_Midyear_2009_Graphics.pdf,2009年发布。
  7. ^ 手机的生命周期,http://www.epa.gov/waste/education/pdfs/life-cell.pdf,2004 年发布。存档
  8. ^ 生命周期思维,http://www.nokia.com/environment/we-create/creating-our-products/life-cycle-thinking,2010年发布。
  9. ^ 翻新手机,http://web.archive.org/web/20150717134233/http ://www.refurbishedverizoncellphones.com:80/,2010 年 4 月发布。
  10. ^ 全国手机回收周,http://web.archive.org/web/20100411200938/http://www.epa.gov: 80/epawaste/partnerships/plugin/cellphone/cellweek2010.htm,2010 年 4 月发布。
  11. ^ 手机回收,http://web.archive.org/web/20100411200938/http://www.epa.gov: 80/epawaste/partnerships/plugin/cellphone/cellweek2010.htm,2007 年发布。
  12. 也许自从智能手机问世以来,其中一些设备的消费实际上有所增加,但如果没有智能手机,它们的消费肯定会高得多
FA 信息 icon.svg向下的角度 icon.svg页面数据
部分Engr410环境影响评价
关键词生命周期分析,手机
可持续发展目标SDG12 负责任的消费和生产
作者朗尼·格拉夫曼泰勒·劳克斯丽莎霍卡迪
执照CC-BY-SA-3.0
地点加利福尼亚阿卡塔
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已创建二月 26, 2010Lisahockaday
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