Подумайте, сколько различных устройств приобрело среднее домохозяйство за последнее десятилетие. Телефоны, телевизоры, компьютеры, планшеты и игровые приставки не вечны, а их ремонт — занятие куда более сложное, нежели простая покупка замены.

Электроника является неотъемлемой частью современного общества, но электронные отходы представляют собой сложную и растущую проблему на пути к экономике замкнутого цикла — более устойчивой экономической системе, ориентированной на переработку материалов и минимизацию отходов. Глобальную проблему отходов усугубляет распространенность нечестных методов утилизации со стороны компаний, которые заявляют, что перерабатывают электронику, но фактически утилизируют ее другими способами, например, на свалках или отправляя отходы в другие страны.

Новое исследование Лаборатории гипотетических материалов при инженерной школе Университета Питтсбурга Свансон разработало основу для понимания того, какой выбор должен сделать переработчик, и какую роль может сыграть предотвращение цифрового мошенничества в предотвращении нечестной практики утилизации.

«Электроника оказывает огромное воздействие на окружающую среду на протяжении всего своего жизненного цикла, от добычи редкого сырья до энергоемкого производства и вплоть до сложных электронных отходов», — сказал Кристофер Уилмер, научный сотрудник факультета Уильяма Кеплера Уайтфорда и доцент кафедры химии и нефтяной инженерии, который возглавляет лабораторию гипотетических материалов. «Модель экономики замкнутого цикла хорошо подходит для смягчения каждого из этих воздействий, но в настоящее время, по оценкам, менее 40 процентов электронных отходов подлежат повторному использованию или переработке. Если наша технология будет устойчивой, важно, чтобы мы понимали существующие препятствия в переработке электронных отходов».

Многие компании в мире, пропагандирующие безопасные, этичные и экологически чистые методы переработки, никогда не перерабатывают большую часть того, что они получают; вместо этого их электронные отходы незаконно складируются или вывозятся на свалки. В период с 2014 по 2016 год Basel Action Network использовала GPS-трекеры в электронике, поставляемой переработчикам в США, что свидетельствует о том, что 30 процентов продукции было отправлено за границу.

Исследователи разработали модель, которая анализирует недобросовестное управление электроникой с истекшим сроком службы и что заставляет переработчиков продолжать мошеннические действия. Они пришли к выводу, что основной способ гарантировать, что переработчик электронных отходов будет вести себя добросовестно при минимальном контроле, — это сделать его более прибыльным вариантом, либо снизив затраты на переработку, либо увеличив штрафы за мошенничество.

«Основным препятствием для честной утилизации является ее стоимость», — сказал ведущий автор Дэниел Сэлмон, аспирант факультета электротехники и вычислительной техники. «Один из наших основных выводов заключается в том, что если мы найдем способ сделать переработку более выгодной для компаний, у нас будет меньше нечестной переработки. Целевые субсидии, более высокие штрафы за мошенничество и производители, обеспечивающие более легкую переработку своей электроники, — все это то, что потенциально может решить эту проблему».

Исследователи также предлагают использовать блокчейн в качестве нейтрального стороннего наблюдателя, чтобы избежать мошеннических методов утилизации.

«В нашей модели упоминается влияние мониторинга и надзора, но самоотчетность компаний допускает нечестность. С другой стороны, чего-то вроде блокчейна нет», — сказал Уилмер, основавший Ledger, первый рецензируемый научный журнал, посвященный блокчейну и криптовалюте. «Опора на неизменяемую запись может быть одним из решений для предотвращения мошенничества и согласования поведения переработчиков в сторону экономики замкнутого цикла».

Работа является частью более крупного исследовательского проекта по конвергенции циркулярной экономики, финансируемого NSF, который возглавляют Мелисса Билек, заместитель директора Центра Маскаро, доцент кафедры гражданского строительства и охраны окружающей среды, и научный сотрудник факультета Роберта А. Люксбахер в Питте.