Det är svårt att föreställa sig att navigera i det moderna livet utan en mobiltelefon i handen. Datorer, surfplattor och smartphones har förändrat hur vi kommunicerar, arbete, lära sig, dela nyheter och roa oss. De blev ännu viktigare när covid-19-pandemin flyttade klasser, möten och sociala kontakter online.

Men få människor inser att vårt beroende av elektronik kommer med höga miljökostnader, från brytning av mineraler till kassering av använda apparater. Konsumenter kan inte motstå snabbare produkter med mer lagring och bättre kameror, men ständiga uppgraderingar har skapat en växande global avfallsutmaning. Bara under 2019 människor slängde 53 miljoner ton elektroniskt avfall.

I vårt arbete som hållbarhetsforskare, vi studerar hur konsumentbeteende och tekniska innovationer påverkar de produkter som människor köper, hur länge de behåller dem och hur dessa föremål återanvänds eller återvinns.

Vår forskning visar att medan e-avfall ökar globalt, det minskar i USA. Men vissa innovationer som minskar e-avfallsströmmen gör också produkter svårare att reparera och återvinna.

Återvinning av begagnad elektronik

Trettio års data visar varför mängden e-avfall i USA minskar. Nya produkter är lättare och mer kompakta än tidigare erbjudanden. Smartphones och bärbara datorer har tagit bort stationära datorer. TV-apparater med tunna, platta skärmar har förskjutit skrymmande katodstrålerör, och streamingtjänster gör jobbet som en gång krävde fristående MP3, DVD- och Blu-ray-spelare. Amerikanska hushåll producerar nu cirka 10 % mindre elektroniskt avfall i vikt än vad de gjorde vid sin topp 2015.

Den dåliga nyheten är att endast cirka 35 % av USA:s e-avfall återvinns. Konsumenter vet ofta inte var de ska återvinna kasserade produkter. Om elektronisk utrustning sönderfaller på soptippar, farliga föreningar kan läcka ut i grundvattnet, inklusive bly som används i äldre kretskort, kvicksilver som finns i tidiga LCD-skärmar och flamskyddsmedel i plast. Denna process utgör hälsorisker för människor och vilda djur.

Det finns ett tydligt behov av att återvinna e-avfall, både för att skydda folkhälsan och för att återvinna värdefulla metaller. Elektronik innehåller sällsynta mineraler och ädelmetaller som bryts i socialt och ekologiskt utsatta delar av världen. Återanvändning och återvinning kan minska efterfrågan på "konfliktmineraler" och skapa nya jobb och intäktsströmmar.

Men det är ingen enkel process. Att demontera elektronik för reparation eller materialåtervinning är dyrt och arbetskrävande.

Vissa återvinningsföretag har olagligt lagrat eller övergett e-avfall. Ett lager i Denver kallades "en miljökatastrof" när 8, 000 ton blyfyllda rör från gamla TV-apparater upptäcktes där 2013.

USA exporterar upp till 40 % av sitt e-avfall. En del går till regioner som Sydostasien som har liten miljötillsyn och få åtgärder för att skydda arbetare som reparerar eller återvinner elektronik.

Demontering av produkter och montering av data

Hälso- och miljörisker har fått 25 amerikanska delstater och District of Columbia att anta lagar om återvinning av e-avfall. Vissa av dessa åtgärder förbjuder deponering av elektronik, medan andra kräver att tillverkare stöder återvinningsinsatser. Alla är inriktade på stora produkter, som gamla TV-apparater med katodstrålerör, som innehåller upp till 4 kilo bly.

Vi ville veta om dessa lagar, antogs från 2003 till 2011, kan hålla jämna steg med den nuvarande generationen av elektroniska produkter. Att få reda på, vi behövde en bättre uppskattning av hur mycket e-avfall USA nu producerar.

Vi kartlade försäljningen av elektroniska produkter från 1950-talet till nutid, använder data från branschrapporter, statliga källor och konsumentundersökningar. Sedan tog vi isär nästan 100 enheter, från föråldrade videobandspelare till dagens smartphones och träningsspårare, att väga och mäta materialet de innehöll.

Vi skapade en datormodell för att analysera data, producerar en av de mest detaljerade redogörelserna för amerikansk elektronisk produktförbrukning och utkast som för närvarande finns.

E-avfall är smalare, men inte nödvändigtvis grönare

Den stora överraskningen från vår forskning var att hushållen i USA producerar mindre e-avfall, tack vare kompakt produktdesign och digital innovation. Till exempel, en smartphone fungerar som en allt-i-ett-telefon, camera, MP3 player and portable navigation system. Flat-panel TVs are about 50% lighter than large-tube TVs and don't contain any lead.

But not all innovations have been beneficial. To make lightweight products, manufacturers miniaturized components and glued parts together, making it harder to repair devices and more expensive to recycle them. Lithium-ion batteries pose another problem:They are hard to detect and remove, and they can spark disastrous fires during transportation or recycling.

Popular features that consumers love—speed, sharp images, responsive touch screens and long battery life—rely on metals like cobalt, indium and rare-earth elements that require immense energy and expense to mine. Commercial recycling technology cannot yet recover them profitably, although innovations are starting to emerge.

Reenvisioning waste as a resource

We believe solving these challenges requires a proactive approach that treats digital discards as resources, not waste. Gold, silver, palladium and other valuable materials are now more concentrated in e-waste than in natural ores in the ground.

"Urban mining, " in the form of recycling e-waste, could replace the need to dig up scarce metals, reducing environmental damage. It would also reduce U.S. dependence on minerals imported from other countries.

Government, industry and consumers all have roles to play. Progress will require designing products that are easier to repair and reuse, and persuading consumers to keep their devices longer.

We also see a need for responsive e-waste laws in place of today's dated patchwork of state regulations. Establishing convenient, certified recycling locations can keep more electronics out of landfills. With retooled operations, recyclers can recover more valuable materials from the e-waste stream. Steps like these can help balance our reliance on electronic devices with systems that better protect human health and the environment.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.