Innehåll. Ingenjörsmässig Analys. Ellie Cijvat Inst. för Elektro- och Informationsteknik

Transkript

1 Innehåll Ingenjörsmässig Analys Föreläsning 1 Föreläsningarnas upplägg: Miljöhistoria Naturresurser Biologisk mångfald Miljöförstöring Klimat Livscykelanalys (LCA) Elektronikavfall Lagstiftning Elektronik för miljön Allmänna miljöämnen Elektronikens miljöpåverkan Miljöhistoria Från 60-talet till nu Miljöhistoria Trender: Innan 70-talet: Utspädning 70-talet: Avskiljning Nationell lagstiftning 80-talet: Avfall, återvinning 90-talet: Livscykelanalys, Agenda 21, hållbar utveckling, 00-talet: Ekodesign EU lagstiftning 1962, USA: Rachel Carson - Silent Spring (Tyst Vår) 1978, New York: Love Canal-skandalen 1977, Teckomatorp: BT Kemi skandalen 1971, Ramsar: Första moderna internationella miljökonvention 1972, Stockholm: Första FN miljökonferens 1992, Rio de Janeiro: Uppföljning av Stockholms-konferensen 1997, Kyoto: Klimatöverenskommelsen 2002, Johannesburg: Uppföljning av Rio

2 Innehåll Naturresurser Ingenjörsmässig Analys, föreläsning 1 Resurser: Förnyelsebara resurser Icke-förnyelsebara resurser Kontinuerliga resurser Globalt I Sverige Elektronikresurser Resurser Förnyelsebar resurs: Förnybar resurs är en naturlig resurs som tömms långsammare än den fylls på. En resurs måste ha ett sätt att återhämta sig för att kunna kallas förnybar. - Wikipedia Exempel: Skog, gräs Djur Färskvatten, frisk luft Bördig jord Resurser Vilka processer utarmar de förnyelsebara resurserna? Urbanisering på bekostnad av bördig mark Erosion av jordens toppskikt Avskogning Minskning av den biologiska mångfalden Minskning/nedsmutsning av grundvatten

3 Resurser Icke-förnyelsebar resurs: En resurs som finns i begränsad mängd på jorden. Den kan utvinnas till det inte längre är lönsamt att göra det. På en mänsklig tidsskala (100- eller tals år) förnyas resursen inte. Resurser Kontinuerlig resurs: En resurs som förnyas kontinuerligt, eller som alltid finns. Exempel: Fossila bränslen - olja, gas, kol Metaller - koppar, aluminium, guld, järn Mineraler (ej metalliska) - sand, fosfater, lera Exempel: Solenergi Vind Vatten (tidvattnet, strömmar, osv.) Vatten, globalt: Vattenanvändning i Sverige: Hushåll Industri Jordbruk Övrig användning Totalt Källa: UNEP Enskilda uttag Kommunala uttag Källa: SCB

4 Uran, globalt: Olja: Källa: BGS Källa: Wikipedia Elektronikresurser Det krävs resurser som t ex el, vatten, metaller, mineraler, kemikalier för att: Tillverka elektronikprodukter Använda elektronikprodukter och tjänster Kisel som råvara för integrerade kretsar: 20 kg SiO 2 behövs för 1 kg rent kisel kwh behövs för att få 1 kg kisel som är tillräckligt rent liter vatten används per 200 mm wafer (som väger drygt 50 gram) Elektronikresurser Vad innehåller en laptop? Ett exempel. En dator med monitor behöver 1,8 ton i råvaror, inkl. vatten, bränsle, kvarts, Källa: Shrivastava et al. (IEEE artikel)

5 Elektronikresurser Materialer som används vid tillverkning: Kretskort: Ammoniumklorid, ammoniumsulfid, svavelsyra, blyfri lödpasta, bromerade flamskyddsmedel, Integrerade kretsar: Silan, ammonia, ammoniumnitrat, kväveoxid, hexafluoroetan, trikloroetan, klorin, fosfin, arsin, kväve, (lätt upp till kemikalier) Länkar - FN:s Environmental Programme - British Geological Survey sst.pennnet.com - Solid State Technology, tidning computersweden.idg.se/2.2683/ Nyhetssite, IT & miljö Mer om detta om några veckor Innehåll Biologisk mångfald Biologisk mångfald: Varför är det viktigt? Om arter och nischar Utrotning - naturligt eller onaturligt? Ingenjörsmässig Analys, föreläsning

6 Biologisk mångfald Varför är biologisk mångfald viktig? Ekosystem: Består av ett antal organismer som fungerar ihop (djur och växter, producenter och konsumenter) Är komplexa system Utför viktiga funktioner som att förse oss med mat, bördig jord, frisk luft, rent vatten, avfallshantering, Biologisk mångfald behövs för att upprätthålla ekosystem - fast det är svårt att veta exakt vilken art har vilken funktion i systemet! Ju mer mångfald desto stabilare ekosystemet Arter och nischar En art är populationer vars individer kan föröka sig tillsammans men inte med någon individ som tillhör en population som inte tillhör arten. - den vanligaste definitionen enligt Wikipedia Det finns ibland många underarter En ekologisk nisch är det levnadsområde där en enskild art kan överleva och reproducera sig. Detta avser egenskaper som temperatur, vegetation och mattillgång. För varje egenskap finns ett visst intervall där arten kan leva. - Wikipedia Det finns smala eller breda nischar, dvs specialister och generalister Utrotning Naturlig eller s k bakgrundsutrotning är den graden av utrotning av arter som alltid förekommer, t ex pga geografisk spridning av grupper och ändrade ekosystem Bakgrundsutrotningen uppskattas till 1-5 arter per miljon arter per år (jorden uppskattas ha ungefär miljoner arter) Massutarmning av arter definieras som en högre utrotningshasighet än bakgrundsutrotning Massutrotning är en signifikant ökning av utrotningshastigheten % av alla arter kan dö ut under en relativ kort tid Utrotning Vad är orsakerna till utrotning? Naturliga variationer Habitatdegradering Och vad är människans roll? Sedan år 1900 är utrotningshastigheten ggr bakgrundsutrotningen De senaste 500 miljoner år har det antagligen hänt 3 massutarmningar och två massutrotningar. (källa: Miller, Living in the Environment, p. 96)

7 Hur många arter finns det ungefär? Utrotning: Miljöförstöring Föroreningar och avfall Ingenjörsmässig Analys, föreläsning 1 Innehåll Luftföroreningar Partiklar Gaser som skadar ozonlagret Gaser som bidrar till försurning Växthusgaser Vattenföroreningar Giftiga kemikalier, bekämpningsmedel Övergödning Sediment Avfall Farligt avfall Hushålls- och industriavfall

8 L U N D UN I V E R S I T Y L U N D UN I V E R S I T Y Luftföroreningar Luftföroreningar Partiklar: Försurning: Från förbränning av fossila bränslen Från vulkanutbrott, vågor, bränder, dammoln osv. De kan orsaka astma, lungcancer, hjärtproblem, Det är bl a en konsekvens av förbränning av fossila bränslen, då kväveoxid (NO x) och svaveldioxid (SO 2) släpps ut Det kan orsaka stor skada på djur- och växtlivet i sjöar, samt skada skogarna och jorden Ozonlagret: Gaser som CFC (framförallt klor- och bromradikaler) kan bryta ner ozonet så att lagret blir tunnare Ett tunnare lager kan orsaka fler fall av hudcancer och grå starr, och kan orsaka stor skada på plankton Växthusgaser: De uppstår vid förbränning av fossila bränslen, avskogning, och förruttningsprocesser De orsakar klimatförändringar L U N D UN I V E R S I T Y L U N D UN I V E R S I T Y Vattenföroreningar Vattenföroreningar Kemikalier och bekämpningsmedel: Vissa kan vara cancerogena, ge fosterskada, eller nervskada Vissa kan skada nervsystemet, levern, njurarna 31 Det orsakas av utsläpp av ammoniak från jordbruket, av kväve och fosfor från konstgödsel, och av utsläpp av kväveoxider vid förbränning Det orsakar syrebrist och algblommning i sjöar och hav Sediment: Aktiviteter som orsakar dessa föroreningar är bl a industri, jordbruk, och hushåll Övergödning: Oorganiska kemikalier är t ex metallföreningar (bly, arsenik), salt, syror Organiska kemikalier är t ex olja, plast, bensin, bekämpningsmedel, upplösningsmedel, diskmedel 30 Det orsakas framför allt av erosion Det kan ha som följd att marina näringskedjor störs, och att strömmar, sjöar och hamn täpps till

9 Avfall Farligt avfall: Flytande eller fast substans som är giftig, lättantändlig, korrosiv, eller reaktiv och orsakar giftmoln e d Det är ett problem om avfallet släpps ut i naturen, men det är inte heller lätt att omhänderta Exempel är radioaktivt avfall, hushållsavfall eller industriavfall som färg, upplösningsmedel, olja, rengöringsmedel, mm mm Avfall Av allt avfall i EU kommer 14% från hushåll (ungefär 520 kg per person) Hushålls- och industriavfall (fast): Avfall är allt som innehavaren kastar bort, vill kasta bort eller måste kasta bort - EU definitionen Problemet är mängden och hur att ta hand om det; soptippar är ingen bra lösning i längden. Förbränning kan ge energi, men kan också ge en del farligt utsläpp som måste tas om hand. Återvinning är viktig för resursbesparing samt återanvändnign och förebyggande av avfallsgenerering. I EU producerades 3,5 ton avfall per person år Länkar - Millennium Ecosystem Assessment - Myndighet - Luftförorening- och klimatsekretariatet waste.eionet.europa.eu/waste - Expertiscentrum från EEA, European Environmental Agency