14.3 Переработка

В большинстве продуктов, спроектированных для длительного пользования, не приходит в негодность все сразу: может сломаться механическая часть, может вытечь или загрязниться нужная жидкость или может прийти в негодность важная деталь. Как мы отметили в рис. 14.1, рециклирование должно происходить так высоко в ресурсной цепи, как это возможно. Эффективный путь достижения этой цели - переработка.

Переработка включает в себя повторное использование уже не работающих продуктов путем сохранения деталей, которые еще могут служить, починки деталей, которые можно использовать, и введением замещающих деталей (идентичных либо модифицированных). Такой процесс часто экономически эффективен и почти всегда экологически ответствен. Он требует тесной связи между покупателем и поставщиком, часто на основе лизингового контракта; в любом случае эти связи составляют конкурентное преимущество. Переработка требует разумного проектирования, поскольку процесс часто становится возможным или невозможным в той степени, в которой продукт может быть легко разобран и быстро модифицирован.

Общая концепция проектирования с учетом возможности рециклирования включает модульное проектирование. Если конструктор предполагает, что определенная часть проекта, вероятно, будет развиваться или потребуется починка или замена ряда деталей, в то время как другие части продукта, возможно, этого не потребуют, ту часть, которая, вероятно, изменится, можно сконструировать из модулей, так что она может быть эффективно заменена и рециклирована. Использование съемных печатных плат в современных телевизорах служит хорошим примером этой философии. Другой такой пример - персональный обработчик изображения фирмы NCR (рис. 14.5), представляющий высокую степень модульности.

14.4 Рециклирование

14.4.1 Металлы

Чистые металлы могут быть хорошо рециклированы, и многие из них исторически рециклировались в очень высокой степени.

Рециклирование включает повторное прохождение металлического лома через процесс рафинирования, часто после этапа очистки, включающего удаление оксидов и других продуктов коррозии.

Рециклирование метaллов осложняется присутствием в ломе несовместимых метaллов. Поэтому по возможности, лучше использовать единственный метaлл или группу метaллов, чтобы повысить возможности рециклирования. Этот принцип особенно важен, если используется малое количество металла с большим количеством другого металла, как, например, кадмиевом покрытии стали. Во время вторичной переработки металл, содержащийся в покрытии, обычно сложно или экономически не эффективно восстанавливать, и он обычно теряется в процессе.

Второй пример - рециклирование стального автомобильного лома, смешанного с медной проволокой. Медные вкрапления в стали значительно ухудшают ее механические свойства; предпочитается алюминиевая проволока, если сталь или электропровод должны быть рециклированы совместно.

Нежелательность смешивания потоков материалов ясно иллюстрируется рис. 14.6, который показывает, что цена продажи первичного сырья почти логарифмически зависит от его концентрации в породе, из которой оно добывается. На рисунке также показаны некоторые металлы, в настоящее время извлекаемые из потоков отходов, а не из первичных ресурсов. В большинстве случаев потоки отходов богаче (т.е. менее разрежены), чем материнская порода первичных материалов, так что можно ожидать, что. эффективные операции по рециклированию будут финансово вознаграждены.

(Ирония заключается в том, что именно экологическое регулирование во многих случаях делает такое желательное рециклирование экономически не эффективным). В случае ртути и кадмия рециклирование сейчас проводят из соображений их токсичности, а не экономической возможности; эта экономическая возможность может быть улучшена снижением разреженности этих материалов в потоках отходов.