Электронная "вторичка"

В жизненном цикле электроники есть важный этап, о котором говорят совсем не так часто, как о разработке или выходе нового продукта на рынок, — утилизация. Похоже, производители гаджетов и компонентов для них всерьез задумались о получении дополнительной прибыли на этом этапе.

Разобрать и переработать. Помимо экологических соображений, в данном случае важен и экономический аспект. Например, около 70 % электроэнергии, расходуемой на протяжении жизненного цикла современного ноутбука, тратится именно на его изготовление. При производстве электроники применяется большое количество редких материалов, запасы которых небезграничны. Вторичное использование электронных компонентов и материалов может стать для производителя большим преимуществом. Правда, одна из основных проблем утилизации электроники как раз и заключается в значительной разнородности задействованных при ее производстве материалов.

Нельзя сказать, что проблеме утилизации компонентов не уделялось должного внимания. В разных странах реализуются госпрограммы вторичного использования материалов, полученных из электронных элементов. Есть и программы отдельных производителей. Более того, проблема электронного мусора была признана даже на уровне ООН.

Подходы к ее решению варьируются от попыток максимального извлечения материалов и их повторного применения и до простого измельчения электронных компонентов и их использования в качестве наполнителя для дорожного покрытия (такой завод есть в США). Как тут не вспомнить знаменитое изречение великого русского химика Дмитрия Менделеева о том, что топить печь нефтью — это все равно, что топить ее ассигнациями. С экономической и экологической точек зрения наиболее выгодны ремонт и восстановление электроники и ее последующая эксплуатация, а самым реалистичным выглядит компромиссный вариант — извлечение отдельных компонентов и повторное использование материалов.

Скорость износа разных компонентов отличается. Как следствие, из нерабочего гаджета можно извлечь некоторое количество вполне рабочих элементов. Данная мысль не нова: такой подход активно применяется, например, в ремонтных мастерских. Ряд крупных производителей, в частности Apple, поставили продажу восстановленных гаджетов на поток. Это могут быть устройства с браком, которые покупатели вернули по гарантии, гаджеты из партий, не прошедших контроль качества, и др. В них заменяются проблемные компоненты, батареи и другие изнашивающиеся части. Гаджеты получают новые серийные номера, упаковку и гарантию.

Проблема масштабирования. В последнее время подобные эксперименты начались и в бизнес-сфере. Google и Seagate запустили совместный проект: вторая поставляет первой для испытаний в дата-центрах жесткие диски, магниты системы управления которых, выполненные из редкоземельных металлов, были извлечены из неисправных или отработавших гарантийный срок накопителей. Для их вторичного использования пришлось разработать новые технологии разборки жестких дисков в так называемых чистых комнатах, извлечения необходимых компонентов, их тестирования и установки в новые винчестеры. За эту часть проекта отвечает нидерландская компания Teleplan.

Правда, пока данный проект имеет скорее символический, нежели коммерческий характер, что связано прежде всего с проблемами масштабирования довольно сложной технологии, подразумевающей в том числе ручной труд. Впрочем, если учесть, что в дата-центрах винчестеры ежегодно списываются миллионами, масштаб проблемы требует промышленного решения.

Активно в этом направлении работает организация International Electronics Manufacturing Initiative (iNEMI), которую поддерживает Министерство энергетики США. Она реализует ряд проектов. В Окриджской лаборатории разработана сравнительно простая технология извлечения из отработавших винчестеров ценных сплавов, используемых в магнитных головках. С ее помощью можно перерабатывать несколько тысяч старых накопителей в день. Переплавкой и выработкой новых магнитов из вторсырья занимаются компании Momentum Technologies и Urban Mining Company.

Облегчить извлечение материалов из электронных компонентов и их переработку можно уже на этапе проектирования и производства электроники. Одна из основных трудностей при ее переработке — разборка. Решение проблемы позволит значительно упростить повторное использование компонентов и материалов.

Можно вспомнить европейский проект Технологического института Карлсруэ, связанный с разработкой особого, низкотемпературного термоклея. Именно термоклеи используются для окончательной сборки и монтажа компонентов в большинстве современных гаджетов. Разбирать такие соединения без повреждения элементов весьма трудно, да и при извлечении материалов возникает немало проблем.

Применяемые при производстве электроники термоклеи не предполагают последующую разборку гаджетов. Соединенные же предлагаемым немецкими исследователями клеем элементы можно разобрать, нагрев сборку до 100 градусов, что вполне пригодно для промышленной переработки, которая позволит сохранить необходимые компоненты. Более того, при этом цвет клея изменяется, в результате упрощается контроль за разборкой гаджетов. Интересно, что изначально клей разрабатывался для стоматологического протезирования. Возможность его использования в электронике оказалась «побочным эффектом».

Безопасность данных. Повторное использование компонентов, особенно предназначенных для хранения данных, порождает ряд новых проблем. На вторичном рынке накопителей немало устройств, из которых можно извлечь информацию, накопленную прежними владельцами.

Наиболее масштабное исследование этой проблемы провела в 2015 году Blancco Technology Group. На вторичном рынке было приобретено несколько сотен гаджетов и носителей данных, после чего эксперты попытались восстановить записанные на них данные. Информацию удалось извлечь из каждого третьего гаджета. В случае смартфонов полученных сведений было вполне достаточно для установления личности предыдущего владельца. Затруднения возникли только при исследовании устройств, информация на которых была полностью зашифрована средствами операционной системы, а ключи корректно удалены. Что касается винчестеров, то данные удалось извлечь в половине случаев. Перед повторной продажей только 6 % накопителей были очищены с помощью специальных утилит, гарантирующих невозможность извлечения информации.

Данная проблема перекликается с проектами, связанными с повторным использованием электронных компонентов. Так, крупные производители накопителей, компании Seagate и IBM, разрабатывают основанную на блокчейне глобальную систему слежения за своей продукцией. С ее помощью можно будет однозначно выявить попытки перепродажи недобро­совестными подрядчиками отправленных на утилизацию носителей информации.

Читайте нас в: