Що всередині смартфонів та як їхнє виробництво зупиняє перехід на зелену енергетику
SPEKA спробувала з’ясувати, з чого складаються смартфони та чи достатньо на землі ресурсів для їхнього подальшого виробництва.
З чого складається типовий мобільний
Скільки коштує виробництво телефонів
Виробництво телефонів надзвичайно вигідний бізнес. Хоча компанії переважно не розголошують собівартість мобільних і вартість матеріальних ресурсів, зазвичай їх продають щонайменше удвічі дорожче. При цьому собівартість містить витрати на оплату праці, електроенергію, але не враховує роботу R&D-центрів, маркетинг тощо.
Орієнтовна собівартість деяких популярних мобільних телефонів:
Samsung Galaxy S21 128 ГБ — $399, вартість у день релізу — $799
Apple iPhone 13 — $570, вартість у день релізу — $799
Google Pixel 6 — $485, вартість у день релізу — $699
Xiaomi Mi 11 — $373, вартість у день релізу — $699
Як смартфони шкодять довкіллю
Дефіцит рідкісноземельних металів
Підписуйтеся на наші соцмережі
Хоча загальна маса рідкісноземельних металів у смартфонах не становить навіть одного грама, скандій, ітрій та лантаноїди є незамінними. Серед 17 наявних в електроніці використовують 16.
За допомогою рідкісноземельного лантану дисплей має яскраві кольори, а диспрозій та неодим забезпечують телефону можливість вібрувати. Неодим у сплаві з залізом також використовується для виготовлення потужних постійних магнітів. Це дозволяє мініатюризувати багато електронних пристроїв, зокрема мобільні телефони, мікрофони, гучномовці та електронні музичні інструменти.
Рідкісноземельні метали попри свою назву досить поширені, наприклад, церій та неодим знаходять у земній корі частіше, ніж мідь та нікель. Водночас придатних місць та промислово вигідних родовищ не так багато. Від 1960-х до 1980-х основним джерелом рідкісноземельних металів була шахта Mountain Pass у Каліфорнії.
Після кількох банкрутств підприємства провідну роль у виробництві забрав Китай. У 2017 році Китай виробив 81% світових запасів рідкісноземельних металів, переважно у Внутрішній Монголії. Іншим потужним виробником є Австралія (15% світового виробництва). Гегемонія Китаю очевидна, до того ж саме там видобувають 100% світового диспрозію.
Ці метали потрібні не лише для смартфонів. Без них неможливе виробництво електромобілів та вітрових турбін, тобто перехід людства на зелену енергетику. Європейське хімічне товариство торік заявило, що нераціональне використання семи елементів у смартфонах (вуглець, ітрій, галій, арсен, срібло, індій і тантал) зумовить виснаження ресурсів у наступні 100 років.
При цьому видобуток рідкісноземельних елементів супроводжується супутніми екологічними катастрофами. У Внутрішній Монголії у Китаї вже з’явились радіоактивні озера, які отруюють ґрунт та підземні води.
«Літій і рідкісноземельні елементи незабаром будуть важливішими за нафту і газ», — написав у LinkedIn Тьєррі Бретон, єврокомісар з питань внутрішнього ринку.
Звалища відходів та використаних гаджетів
Ще один важливий метал для виробництва мобільних ― мідь. Це один із трьох найпопулярніших металів у світі, попит на який перевищує темпи видобутку. Найбільшими постачальниками міді є Чилі, США, Перу, Австралія, росія, Індонезія, Польща, Казахстан, Мексика, Замбія та Конго.
У багатьох із цих країн є проблеми з дотриманням прав робітників, а у Конго нерідко використовують дитячу працю. Тим часом росія продає мідь Китаю, зокрема з окупованих територій України (Дебальцівського комбінату).
Мідна промисловість у Чилі призвела до появи найбільшого звалища токсичних відходів у Латинській Америці.
Старі смартфони теж стають проблемою. Компанії розробляють телефони так, щоб максимально ускладнити заміну несправних деталей. Менш ніж 20% елементів зламаних мобільних можна вторинно переробляти. У 2018 році на планеті налічувалось 50 млн т електронних гаджетів на звалищах. У Китаї, Індії, Таїланді та Бангладеш з’явилися звалища електронного сміття, яке туди звозять з інших країн, часто нелегально.
Як розв’язують проблему негативного ефекту виробництва мобільних телефонів
Пошук інших джерел рідкісноземельних металів
Досі невідомо, наскільки вистачить світових запасів рідкісноземельних металів. У 2013 році дослідники з Єльського університету заявляли, що вже до 2050-го запаси кількох із них можуть повністю вичерпатися.
Міноборони США фінансує відновлення роботи шахти Mountain Pass. У Японії оголосили, що знайшли величезне родовище (за попередніми даними, на 16 млн т), щоправда, воно на дні моря. У Європі єдине потенційне джерело РЗЕ виявили у Швеції поблизу міста Кіруна, але фактичний видобуток може початися не раніше ніж за 10-15 років.
Альтернативні матеріали
Також інженери шукають рішення, щоб використовувати інші метали чи сполуки з однаковою ефективністю. Зокрема, щоб замінити неодим у магнітах, експериментують із залізо-нікелевими сплавами. Розробляють літій-іонні батареї з меншим вмістом кобальту, як-от NMC (нікель-марганцево-кобальтові) катоди, а замість індію у сенсорних екранах пропонують використовувати графен.
Повторне використання та перероблення
Також частковою альтернативою може бути повторне використання та перероблення старих телефонів.
У червні 2023 року асоціація мобільних операторів GSMA зобов’язалась розповсюджувати принаймні 20% своїх телефонів із відновлених матеріалів або повернених клієнтами. А також, що до 2030 року 100% використаних смартфонів, зібраних за допомогою операторських схем повернення, відремонтують, використають повторно або передадуть організаціям з контрольованого перероблення.
В асоціації підрахували, що натепер не використовують понад 5 млрд мобільних телефонів, в яких міститься 50 тис. т міді, 500 т срібла і 100 т золота, а кобальту в них вистачить для виробництва акумуляторів для 10 млн електромобілів.
