耐用性与可回收性使电子产品更具可持续性的最终目标

2021-03-05 13:09:04

太阳能成本的下降导致近年来的蓬勃发展,世界各地的屋顶和后院太阳能农场上涌现出越来越多的光伏面板。

但是,当所有这些太阳能电池板达到使用寿命时,在接下来的几十年中会发生什么?那么寿命更长的电子设备又如何呢?

这些问题是佐治亚理工学院一个团队发布的新研究的核心,研究人员研究了政府为减少填埋场中的电子废物数量而制定的政策的影响。

佐治亚理工学院谢勒学院的教授Beril Toktay说:“在可持续发展界,制造商制造的产品寿命越来越短,甚至有意使产品过时以诱使人们购买替代产品,这引起了人们的广泛关注。”商业。

这项研究于4月4日发表在《管理科学》杂志上,该研究的重点是用于鼓励电子制造商对产品生命周期结束时发生的事情进行更多思考的政府政策。这些计划被称为生产者延伸责任延伸(EPR)法,并且已经在某些州使用,它们有两个共同的目标:让生产者设计产品以使其更易于回收利用或提高其耐用性,从而延长设备的使用寿命。

但是,研究人员报告说,这些目标经常不一致。

Toktay说:“我们发现有时设计可回收性时会放弃耐用性,而当以耐用性为目标时,则会牺牲可回收性。”

从理论上讲,既易于回收又更耐用的产品将是对环境负责的产品设计的巅峰之作。研究人员指出,金属框架较厚的汽车使用寿命更长,而且可回收材料也更多。在这种情况下,强调耐用性和可回收性的EPR政策是齐头并进的。

佐治亚理工学院的前研究生,现为大学的助理教授纳塔利·黄说:“有时候,产品设计师做出的简单选择,例如使用胶水或紧固件将设备组装在一起,确实会影响寿命终止时的可回收性。”明尼苏达州。

但是,通常没有这种协同作用。对于光伏面板,研究人员强调薄膜面板比其他面板具有更高的成本效益,因为它们包含贵金属。同时,由于回收成本不高,结晶硅面板的使用寿命大大延长,因为它们的组件降解速度要慢得多。

席勒商学院教授阿塔莱·阿塔苏(Atalay Atasu)表示:“这类折衷是很常见的,因此从政策制定的角度来看,没有一种万能的方法能奏效。” “实际上,您必须区分不同的产品类别,以考虑可回收性和耐用性,并确保您的政策与目标不冲突。”

研究人员说,在某些情况下,如果产品设计师使产品更具可回收性但较不耐用,EPR政策实际上可能导致废物增加,或者如果使产品更耐用但较不可回收性则导致增加的温室气体排放。

为了帮助确定政府政策如何影响单个产品,研究人员建立了一个数学模型,以帮助根据其材料和设计特征预测这些政策对产品的影响。该模型考虑的因素包括产品的基本生产成本,提高可回收性和耐用性的难度,产品设计中可回收性和耐用性之间的相互作用程度以及产品的回收特性。

Toktay说:“最终,我们所追求的是找到一种进行情景分析的方法,以确定针对不同产品类别的最佳政策。” “从现在起的15至20年间,许多面板将从屋顶上掉下来。它们的设计是否考虑到使用寿命的尽头,并考虑了减少生产这些面板的最佳方法是什么?”

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