Reportage: Mobilen och miljön

Elektronikskrot är den typ av avfall som växer snabbast i världen. Mobiler är små och lätta och utgör inte så många viktprocent av skrothögarna jämfört med kylskåp eller teveapparater, men både mobiler och surfplattor är nästan kompletta provkartor på de olika ämnen som elektronikskrotet kan innehålla – ämnen som kan innebära en stor belastning på miljön både vid produktionen och när mobilen är uttjänt. Man kan dela in våra prylars liv i olika faser – alla med sina miljöutmaningar. Före butikshyllan har det skett ett utvecklingsarbete, ämnen har utvunnits och raffinerats till konstruktionsmaterial och slutligen har de olika komponenterna tillverkats och fogats samman till en fungerande enhet. Till det kommer transporter – råmaterial skeppas till fabrikerna och färdiga prylar till återförsäljare och kunder. Under mobilens livslängd måste batteriet laddas, men även mobilmasterna och infrastrukturen för alla tjänster bidrar till energiförbrukningen. Slutligen går mobilen sönder – eller blir omodern – och ska kasseras. Hur ser effekterna på vår omvärld ut i de olika faserna – och vad ska man som konsument hålla utkik efter för att bidra till utvecklingen av en miljömässigt mer hållbar utveckling?

Utveckling och tillverkning av mobiler
Det är ingen enkel uppgift att försöka överblicka hur olika mobiler tillverkas, var råmaterialen produceras och vilka märken som arbetar aktivt med att fasa ut farliga ämnen och minska energiåtgången. Precis som i andra branscher finns det både lagstiftning och olika typer av frivilliga märkningar och certifieringar som ska göra det enklare att välja bra produkter. Lagstiftare och myndigheter har nästan uteslutande fokuserat på vilka ämnen som ingår i den färdiga produkten – inte på materialutvinningen eller tillverkningen. Åtminstone så länge den sker utanför den egna beslutssfären.

Johan Felix, forskare inom materialvetenskap och återvinningsteknik samt projektledare för industriella utvecklingsprojekt och samarbeten vid Chalmers Industriteknik, berättar att ämnen som inte klassas som farliga i den färdiga produkten står för den största miljöpåverkan.

– Utvinningen av ädelmetaller som guld, silver och palladium, men även koppar, ur malm, ger ett stort miljöavtryck. Men det positiva är att metallerna är värdefulla och därför återvinns i hög grad, säger Johan Felix.

Under 2000-talet har både EU och USA infört direktiv med syfte att få bort några av de farligaste ämnena – tungmetallerna – från marknaden. Inom EU gäller ROHS-direktivet (Restriction of Hazardous Substances Directive). Det begränsar kraftigt användandet av sex olika ämnen: bly, kvicksilver, kadmium, sexvärt krom samt två typer av bromerade flamskyddsmedel. ROHS-direktivet började gälla 1 juli 2006 och har i stor omfattning påverkat tillverkningen av elektronikprylar eftersom det gäller både för produkter som tillverkas inom EU och för importen. Kretskort innehöll exempelvis stora mängder bly i form av blyhaltigt lödtenn, men ROHS-direktivet i kombination med övergången från hålmonterade till ytmonterade komponenter har medfört att vi nästan slipper den giftiga metallen helt i dagens mobiler. 2000-talets skärpta lagstiftning gör att vi slipper bära med oss så mycket tungmetaller hem när vi köper elektronik, men den tar inte hänsyn till ämnen som bara används i tillverkningsprocessen – eller ämnen som innebär en stor miljöpåverkan där råvaran utvinns. Det finns också ämnen som ligger utanför ROHS, men som ändå bör undvikas.

Miljömärkningarna för mobiler fokuserar främst på två typer av ämnen – plaster och flamskyddsmedel. Flamskyddsmedel har, precis som namnet antyder, till syfte att göra prylar mindre benägna att ta eld, men många av de ämnen som används – till exempel bromerade flamskyddsmedel (BFR) – är giftiga, bryts inte ned i naturen och lagras dessutom i levande organismer. Både Greenpeace, med miljöindexet »Greener Electronics«, och TCO Development, som miljöcertifierar surfplattor och mobiler, sätter klor- och bromföreningar överst på listan över ämnen som bör fasas ut. Klor ingår främst i plasten PVC. Även om varken tillverkningen eller användningen av plasten behöver innebära några stora miljörisker är PVC förknippat med flera skadliga tillsatser – och den måste tas om hand på rätt sätt vid återvinning för att det inte ska bildas dioxiner och andra giftiga ämnen. Idag är det få mobiltillverkare som använder PVC och de flesta går längre än ROHS-direktivets krav när det gäller att minska användningen av bromerade flamskyddsmedel. Enligt Green­peace fanns ämnena i samtliga mobiler på marknaden så sent som 2006 medan hälften av mobilerna som såldes 2014 var PVC- och BFR-fria. Det finns dock mer att göra på miljöområdet och nästa generations certifieringar handlar mindre om att förbjuda enskilda ämnen och mer om ett helhetsansvar för hur mobilens komponenter produceras. I det ingår att mobiltillverkare måste kunna redovisa varifrån råmaterialen kommer.

Det nederländska mobilmärket Fairphone startade sin verksamhet 2013 och fokuserar just på materialens ursprung. Fairphones mobiler ska vara fria från så kallade konfliktmineraler – mineraler som utvinns i omstridda områden eller används för att finansiera de stridande parterna. Även om det i första hand är en social fråga så finns det en tydlig miljödimension när det gäller konfliktmineraler. Gruvor i händerna på krigförande regimer och rebellgrupper drivs inte med lika stor hänsyn för miljön – eller arbetarnas hälsa – som anläggningar i områden med fungerande myndigheter och insyn från omvärlden. Fairphone listar tenn, tantal, volfram och guld som de ämnen i en mobil där det är mest angeläget att få kontroll över ursprunget. Det krigshärjade landet Kongo-Kinshasa har stora fyndigheter av ämnena och man måste gå ända till källan för att kunna avgöra om ett parti av exempelvis tantal, som används i kondensatorer, kommer från en gruva som bidrar till den lokala ekonomin på ett positivt sätt eller om inkomsterna går till fortsatta strider. Fairphone är inte ensamma om att uppmärksamma problematiken med konfliktmineraler. Både miljöorganisationer och lagstiftare har vaknat och i kriterierna från Greenpeace och i TCO:s kommande certifiering för smartphones ingår att tillverkarna ska kunna redovisa varifrån olika material är hämtade.

En typ av ämnen som fortfarande seglar under miljömärkningarnas radar är de så kallade sällsynta jordartsmetallerna. Namnet till trots är ämnena inte lika sällsynta som exempelvis guld och de finns på många olika platser i världen, inklusive Sverige. Idag står dock Kina för ungefär 90 procent av produktionen.

Kina gjorde bedömningen att de sällsynta jordartsmetallerna skulle bli viktiga för framtida teknologier och prioriterade från politiskt håll att bli en stor producent. Man har inte varit så nogräknade på miljösidan och bland annat därför kunnat hålla kostnaderna nere. Det här är en anledning till att det är svårt att få till konkurrenskraftig utvinning i andra länder, berättar Johan Felix.

Bland de sällsynta jordartsmetallerna finns flera ämnen som är svåra att ersätta och som fyller viktiga funktioner i mobilen – till exempel neodym och samarium som används i magneterna i mobilens högtalare, mikrofon och vibrator.

Varje mobil kräver inte så stora mängder av de olika materialen som ingår, men ett steg som ytterligare komplicerar helhetsbilden är det omfattande utvecklingsarbetet. Utöver den fysiska designen – från skalet till hur transistorerna ligger på systemchippens kiselplattor – fordras programkod, grafisk design, foton, musik och texter på olika språk. Så hur mycket utsläpp genererar en ringsignal? Kanske inte så mycket som enskild del i mobilutvecklingen, men när allt läggs samman står utveckling, försäljning och andra stödfunktioner för ungefär fem procent av mobilernas koldioxidavtryck.

Under mobilens livslängd
Det är inte ovanligt att en mobil laddas uppåt 500–600 gånger under sin livslängd. För att räkna ut vilken miljöpåverkan det innebär behöver vi veta hur mycket energi som behöver hämtas från elnätet för att ladda mobilen – och hur den energin produceras. Det är enkelt att få fram hur mycket energi batteriet rymmer. Genom att multiplicera spänningen – omkring 3,7 volt – med kapaciteten i amperetimmar får man fram antalet wattimmar (Wh). Ett typiskt smartphonebatteri rymmer ungefär 10 Wh. Så då behöver en mobil ungefär 5 000 Wh under sin livslängd? Nej, riktigt så enkelt är det inte. 

Mobilen drar betydligt mer energi än så från elnätet på grund av att det sker förluster i två steg. Moderna mobilladdare är väldigt effektiva – går man tillbaka till 90-talet låg effektiviteten på cirka 60 procent medan dagens siffra är 80 procent. Men fortfarande försvinner alltså 20 % i form av värme. När det gäller tomgångsförbrukningen är skillnaden ännu större – teknikskiftet från linjära till switchande nätdelar i laddarna har sänkt tomgångseffekten med 99 procent. Trots detta är det naturligtvis ändå bäst att koppla ur laddare som inte används. Nästa förlust sker när laddarens 5 volt ska lagras i batteriet. För att fylla på mobilens batteri med 10 Wh måste laddarens USB-kontakt leverera drygt det dubbla. Så för varje wattimme mobilen tar ur batteriet måste elnätet leverera 2,5 Wh. Det innebär att en mobil förbrukar uppåt 15 KWh under en livslängd på två år.

Hur mycket energi man stoppar in i den egna mobilen är ganska enkelt att hålla reda på, men vad drar mobilnäten? Och alla serverhallar hos Apple, Facebook, Google med flera? En enskild basstation har en strömför­brukning i intervallet 500–2 000 watt, och lägger man samman strömförbrukningen för hela IT-ekosystemet inklusive internet och alla mobilnät så utgör det ungefär 10 procent av världens elförbrukning. Hårdvaran blir mer och mer energieffektiv för varje generation, men efterfrågan på större datavolymer och mer beräkningskraft växer snabbare, så den totala förbrukningen stiger.

Och hur produceras energin? Det ser väldigt olika ut i olika delar av världen. Om man ser utsläppen av koldioxid som huvudproblemet med elförbrukning ligger Sverige bra till – mindre än 2 procent av elproduktionen kommer från fossila bränslen. Utom­lands kan det se helt annorlunda ut – på Malta och Cypern levereras över 90 procent av elen från oljekraftverk och genomsnittet för EU är att 48 procent av elen kommer från fossila bränslen. Men frågan är större än så. Vatten- och vindkraft kan påverka den biologiska mångfalden. Avfallet från kärnkraften behöver lagras under lång tid. Kraftverk som förbränner fossila bränslen, biobränslen eller sopor släpper ut en lång rad ämnen utöver koldioxid. Så man ska inte underskatta miljönyttan med att spara energi.

Återvinning
Vad som händer med en uttjänt mobil är avgörande för hur stor miljöbelastningen blir under hela livscykeln. Precis som andra varor ska elektronik som säljs inom EU behandlas enligt den så kallade avfallstrappan. Trappan består av fem steg – att minimera avfallsmängderna, återanvända, återvinna material, återvinna energi och – när alla andra möjligheter är uttömda – lägga på soptippen. Det första steget är förebyggande och handlar om att minimera mängden avfall. Här är elektronikindustrin en syndare eftersom produkterna blir alltmer kortlivade – inte minst genom designval som gör det svårare att laga, återanvända och uppgradera prylarna. Höljen som limmas istället för att skruvas ihop, mobiler utan minneskortsplats och batterier som inte går att byta är ständigt aktuella exempel. Det finns dock företag som vill ge mobilen – eller åtminstone delar av den – längre livslängd. Googles »Project Ara« är en kommande Androidmobil som man bygger ihop av olika moduler. Om du tröttnar på exempelvis kamerans prestanda, eller om den går sönder, ska det räcka med att byta en modul – man behöver inte göra sig av med hela mobilen. Även Fairphone satsar på att förlänga mobilens livslängd på det här sättet och har dessutom både servicemanualer och en reservdelsbutik på sin sajt.

Steg två är återanvändning. Det är i regel bättre för miljön om en pryl kan användas till det den är avsedd för än att man börjar ta isär den för att komma åt materialen. Företag som Brightstar, Inrego och Arrow Value Recovery köper in begagnad IT-utrustning – även mobiler och surfplattor – och säljer dem vidare efter rensning och rekonditionering. Det kan till exempel handla om att byta en repig skärm eller ett sprucket plastskal för att göra mobilen användbar igen. Mobiloperatörerna fungerar som ombud, så man kan lämna in en gammal mobil och få rabatt när det är dags att köpa en ny. När en mobil är i för dåligt skick för att använda eller laga är det viktigt att återvinna materialen – avfallstrappens tredje steg. Sverige står för ungefär en halv procent av världens elektronikskrot och en stor del sorteras rätt och samlas in för återvinning. Elkretsen och Elektronikåtervinning i Sverige, som ansvarar för att ta hand om el- och elektronikavfall, samlade in över 15 kilo per person under 2014 jämfört med EU-målet på 4 kg. Mobilerna som samlats in plockas isär för hand och plastskal, metalldelar, kretskort och batterier går till olika typer av återvinningsanläggningar.

De mest värdefulla ämnena – ädelmetallerna – finns i kretskorten. För att utvinna ett gram guld behöver man bryta ungefär ett ton malm. Samma mängd går att återvinna ur kretskorten från 35–40 mobiler, så koncentrationen av guld i elektronikskrot är omkring 100 gånger högre än i naturliga fyndigheter som används för kommersiell brytning.

Det är betydligt mer lönsamt att återvinna guld ur mobilskrot jämfört med en genomsnittlig gruva. Att bryta malm i en gruva, anrika fram ett koncentrat och sedan smälta fram guldet är mer kostsamt jämfört med att samla in gamla mobiler, smälta ned dessa och återvinna guldet. Återvinningen kräver dessutom betydligt mindre energi än gruvdriften, säger Olov Boman, Manager Secondary Raw Materials på metallföretaget Boliden.

Boliden behandlar elektronikskrot i ett smältverk – en så kallad kaldo­ugn – där plasten i kretskorten förbränns och återvinns som energi. Energin räcker både för processen som leder till att man kan separera ut guld, koppar, silver och palladium och ger ett överskott som blir el och fjärrvärme. Återvinningen kombinerar alltså avfallstrappans tredje och fjärde steg – återvinning till material och återvinning till energi. Ungefär 90 procent av guldet på kretskorten går att återvinna. Om en mobil hamnar i hushållssoporna och går till en vanlig avfallsförbränningsanläggning hamnar även ädelmetallerna på slagghögen – och miljöbelastningen ökar dessutom eftersom det krävs mer ny råvara.

En utmaning för framtiden är att hitta metoder för att ta hand om de sällsynta jordartsmetallerna. I en mobil är mängderna och koncentrationerna så små att de inte går att återvinna med dagens metoder. När ädelmetallerna och kopparinnehållet tagits om hand finns de sällsynta jordartsmetallerna kvar i slaggen – som hamnar på deponi eller används som utfyllnad i vägbyggen. Det ser mer lovande ut för andra typer av produkter. Hårddiskar, elmotorer, generatorer, skärmar och lågenergilampor innehåller större mängder av enskilda metaller – till exempel neodym, europium, yttrium och terbium. Här ligger flera företag i startgroparna för att starta återvinning i stor skala. Så även om mobilerna inte blir mer återvinningsbara under de närmaste åren kan fler delar bli möjliga att tillverka av återvunna material.

Uppsidan
I absoluta tal går det åt betydande resurser för att tillverka och använda mobiler. Men mobilen kan vara ett energisnålt alternativ till tyngre IT-utrustning och bidra till att miljön skonas på andra sätt – till exempel genom insparade resor.

Surfa snålt
Om du vill läsa en tidningsartikel eller skriva ett kort mejl går det åt mindre energi om du använder mobilen än om du startar din laptop eller stationära dator. Att surfa med en Iphone 6 kräver ungefär 1 watt medan en laptop med 12-tumsskäm och i5-processor drar 15–20 gånger så mycket.

Video på surfplatta
En 46-tums LED-teve med energiklass A++ drar 40–50 watt. Om du istället använder en Ipad eller Androidplatta för att titta på teveserierna räcker 3–4 watt – en reduktion på mer än 90 procent.

Undvik omvägar
Mobilens GPS och kartappar kan räkna ut den närmaste vägen – och spara bensin – när du kör bil. Det finns även »eco driving«-appar som lär ut ett mer bränslesnålt körsätt.

Hitta miljösmarta alternativ
Lokalisera närmaste stället med lånecyklar, hyr en elbil eller hitta en snabb väg mellan två platser med kollektivtrafiken – mobilen gör bra tjänster ännu bättre och mer tillgängliga.

Sakernas internet
Fler och fler elbolag lanserar appar där du kan följa din elförbrukning i detalj och fjärrstyra olika prylar. Sänk värmen några grader när du är bortrest och identifiera prylarna som lägger onödiga wattimmar till elräkningen.

Jobba på distans
Molntjänster, fjärranslutningar och mobila växlar gör det enklare att jobba utan att vara på jobbet. IP-samtal i mobilen med video eller HD-voice gör det enklare att ersätta fysiska möten med telefonkonferenser och minska resandet.



Det händer sen - Så utvinns och används ämnen i mobilen

Aluminium och andra lättmetaller
Användning: Skalet på metallmobiler. Chassidelar. Kontakt- och ledningsmaterial.
Utvinning: Tillverkas av bauxit i en mycket energikrävande process. De största ursprungsländerna är Australien, Kina och Brasilien. Vid framställning av aluminium ur exempelvis gamla pantburkar krävs bara 5 procent av energin.

Ädelmetaller
Användning: Guld, silver och palladium kallas ädelmetaller eftersom de ogärna reagerar med andra ämnen. De är dessutom goda elektriska ledare och används som en skyddande yta i kontakter där andra metaller snabbt skulle reagera med luften och få ett oxidskikt som stör funktionen.
Utvinning: Metallerna finns i låga koncentrationer i jordskorpan och kräver därför omfattande brytning. Giftiga ämnen som cyanid och kvicksilver används vid utvinningen – speciellt i länder med småskalig produktion. Ryssland, Kina, Australien och Mexiko är stora producenter av ädelmetaller. Elektronikskrot har omkring 100 gånger högre halt av ädelmetaller än den malm som bryts i gruvorna.

Plaster
Användning: Plast används av mobiltillverkarna i allt från skal och chassi till kretskort, elektrisk isolering och förpackningsmaterial.
Utvinning: De flesta plaster har sitt ursprung i fossil olja. Till det kommer – ibland giftiga – tillsatsämnen med syfte att ge plasten rätt hårdhet, färg och andra egenskaper.

Sällsynta jordartsmetaller
Användning: Det största användningsområdet är mobilens magneter – det vill säga mikrofonen, högtalaren och vibratorn. Ämnena används dock även i skärmar, lysdioder och andra halvledare.
Utvinning: Ungefär 90 procent av utvinningen sker i Kina, även om fyndigheter finns i många andra länder. Brytningen sker i dagbrott och frigör inte bara de åtråvärda metallerna utan även många radioaktiva och giftiga ämnen.

Tantal
Användning: Finns i mobilens kondensatorer – små komponenter som lagrar ström och filtrerar bort störningar.
Utvinning: Utvinns ur malmen columbit-tantalit – även kallad coltan – som förekommer som så kallad konfliktmineral.

Tenn och koppar
Användning: Används för lödningar och som elektriska ledare. Tenn ingår även, i form av indium-tenn-oxid, i pekskärmens sensor.
Utvinning: De största koppargruvorna finns i Sydamerika medan Kina och Indonesien är de största producenterna av tenn. Även Kongo-Kinshasa har betydande fyndigheter och koppar och tenn kan vara konfliktmineraler.