E-Waste in the World

Recycling of electronic waste, which has more precious metals than ore in the changing world, is no longer a dream.

In recent years, the production and consumption of electrical-electronic devices has been increasing. According to 2018 data, more than 50 million tons of electronic waste was produced in the world. USA, which is one of the countries that produce the most electronic waste in the world, is in the first place with 7 million tons, while China is in the second place with 6 million tons. Turkey ranks 17th in the world, 503 thousand tons. 20% of the recovered electronic scrap; Sweden, the USA, China and Japan are among the best recycling countries.

E-Waste As Secondary Source

Storage and incineration of electronic scrap, which have reached the end of lifetime, cause various environmental problems. Therefore, e-waste emerges as an alternative secondary source. While the gold mine has approximately 3-5 g / ton Au (Gold), this rate is 20-100 times higher in printed circuit boards. Since the precious metal content in printed circuit boards is richer than ores, it makes the recycling of PCB environmentally and economically important.

Composition of Printed Circuit Boards

Waste PCBs consist of approximately 30% metal, 30% plastic and 40% ceramic material. The components in the printed circuit boards (capacitor, resistance etc.) contain many metals.

Printed circuit boards containing precious metals such as 18% copper (Cu), 0.04% gold (Au), 0.15% silver (Ag) and 0.009% palladium (Pd) by weight; Apart from metals, it contains epoxy resin, glass wool, fiber, copper, nickel, iron, aluminum. It also includes lead and tin used to solder precious metals such as gold and silver to the card.

Types of Printed Circuit Boards

Printed circuit boards, which make up about 3% of electronic waste, are found in calculators, phone cards, desktop computers and white goods.
There is a big variance in the composition of PCB waste from different devices, different manufacturers and different ages.

Yamane et al. (2011) in their studies; They stated that printed circuit boards in mobile phones contain 63% by weight of metal, while printed circuit boards from personal computers are 45% by weight of metal. Therefore, separate recovery of different types of printed circuit boards increased copper and precious metal recovery.

The recycling of Electronic Wastes, which increases every year, is an important issue in terms of the potential recovery of valuable products.
Due to its complex composition, PCB recycling requires a multi disciplinary approach that aims to evaluate fibers, metals and plastic fractions and reduce the environment.

Dünya’da E-Atık

Son yıllarda elektrik-elektronik cihazların üretimi ve tüketimi artmaktadır. 2018 verilerinde göre dünyada 50 milyon tondan fazla elektronik atık üretilmiştir.

Dünya’da en fazla elektronik atık üreten ülkelerden ABD 7 milyon ton ile ilk sıradayken 6 milyon ton atık ile Çin ikinci sıradadır. Türkiye ise 503 bin ton ile Dünya’da 17. Sıradadır.  %20 si geri kazanılan elektronik hurdaları, en çok geri dönüşüme kazandıran ülkeler arasında İsveç, ABD, Çin ve Japonya bulunmaktadır.

İkincil Kaynak Olarak E- Atık

Kullanım ömrü biten elektronik atıkların depolanması ve yakılması çeşitli çevre sorunlarına sebep olmasından dolayı, e- atıklar alternatif ikincil kaynak olarak karşımıza çıkmaktadır. Altın madenin de 3-5 g/ton civarında Au (Altın) bulunurken, baskılı devre kartlarında bu oran 20-100 kat daha fazla olmaktadır. Baskılı devre kartlarında (BDK) değerli metal içeriğinin cevherlere göre daha zengin olması, BDK’ların geri dönüşümünü çevresel ve ekonomik açıdan önemli hale getirmektedir.

Baskılı Devre Kartlarının Bileşimi

Atık BDK’lar yaklaşık %30 metal, %30 plastik ve %40 seramik malzemeden oluşur. Baskılı devre kartlarında yer alan bileşenler (kapasitör, rezistans, diyot vb) içeriğinde birçok metali barındırır.

Ağırlıkça yaklaşık %18 Bakır (Cu), % 0,04 Altın (Au), %0,15 Gümüş (Ag) ve %0,009 Paladyum (Pd) gibi değerli metalleri barındıran BDK’lar, metallerin dışında epoksi reçine, cam yünü, elyaf, bakır, nikel, demir, aliminyum ile altın ve gümüş gibi değerli metalleri karta lehimlemek için kullanılan kurşun ve kalayı da içerir.

Baskılı Devre Kartların Çeşitleri

Elektronik atıkların yaklaşık %3’ünü oluşturan baskılı devre kartları, hesap makineleri, telefon kartları, masaüstü bilgisayarlar ve beyaz eşyalarda bulunur.

Farklı cihazlardan, farklı üreticilerden ve farklı yaşlardan gelen BDK atıkları’nın bileşiminde büyük bir dağılım vardır.

Yamane ve arkadaşları (2011) yaptıkları çalışmalarda; cep telefonlarında bulunan baskılı devre kartlarının bileşiminde ağırlıkça %63 metal barındırırken, kişisel bilgisayarlardan gelen baskılı devre kartlarında ise ağırlıkça %45 metal olduğunu; bu nedenle her tip baskılı devre kartının özelliklerine göre, bakır ve değerli metallerin geri kazanımının ayrı bir şekilde geri dönüştürülmesi hedeflenmiştir.

Her yıl artan Elektronik Atıkların geri dönüşümü, değerli ürünlerin potansiyel geri kazanımı açısından önemli bir konudur. Ancak kullanım ömrü sona ermiş AEEE yönetiminde yer alan çevresel sorunlar nedeniyle hala zorluklar bulunmaktadır.

Karmaşık bileşimi nedeniyle, BDK geri dönüşümü, lifleri, metalleri ve plastik fraksiyonları değerlendirmeyi ve çevreyi azaltmayı amaçlayan çok disiplinli bir yaklaşım gerektirir.

Hande Cebeci