耐用還是可回收? 這些目標傾向於發生衝突

太陽能已經出現了繁榮,但幾十年來,當它們不再有用時,所有面板會發生什麼? 那麼壽命更短的電子設備呢?

“十五到二十年後,許多面板將從屋頂上脫落。”

這些問題是新研究的核心,該研究調查了旨在減少填埋垃圾填埋場的電子廢物數量的政府政策的影響。

佐治亞理工學院謝勒商學院教授貝里爾·托克泰 (Beril Toktay) 表示:“可持續發展界非常擔心製造商生產的產品的使用壽命越來越短,甚至可能故意使產品變得過時,以誘導購買替代產品。”

兩個進球不一致

這項研究發表在期刊上 管理科學,重點關注用於鼓勵電子產品製造商更多地考慮產品生命週期結束時發生的情況的政府政策。 這些計劃被稱為生產者延伸責任 (EPR) 法,已在一些州使用,有兩個共同目標:讓生產商設計更易於回收的產品,或提高產品的耐用性,以延長設備的使用壽命。


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然而,研究人員報告說,這些目標常常是不一致的。

“我們發現,有時當你設計可回收性時,你會放棄耐用性,而當耐用性是目標時,可回收性就會被犧牲,”Toktay 說。

從理論上講,既易於回收又更耐用的產品將是環保產品設計的頂峰。 研究人員指出,汽車具有更厚的金屬框架,使用壽命更長,並且具有更多可回收材料。 在這種情況下,強調耐用性和可回收性的 EPR 政策齊頭並進。

“有時,產品設計師做出的簡單選擇,例如使用膠水或緊固件來組裝設備,確實會影響使用壽命結束時的可回收性,”佐治亞理工學院前研究生、現任明尼蘇達大學助理教授 Natalie Huang 說。

太陽能電池板的權衡

然而,通常情況下,不存在這種協同作用。 就光伏電池板而言,研究人員強調,薄膜電池板的回收成本效益比其他電池板高得多,因為它們含有貴金屬。 與此同時,晶體矽面板的回收成本效益不高,但由於其組件降解速度慢得多,因此使用壽命更長。

謝勒商學院教授阿塔萊·阿塔蘇表示:“這種權衡很常見,因此從政策制定的角度來看,沒有一種放之四海而皆準的方法。” “你確實必須區分不同的產品類別,以考慮可回收性和耐用性的影響,並確保你的政策不會與目標相衝突。”

研究人員表示,在某些情況下,如果產品設計者使產品更可回收但不太耐用,EPR 政策實際上可能會導致廢物產生增加;或者如果產品更耐用但可回收性較差,則 EPR 政策實際上可能會導致溫室氣體排放增加。

為了幫助確定政府政策如何影響個別產品,研究人員建立了一個數學模型,根據產品的材料和設計特徵來幫助預測這些政策對產品的影響。 該模型考慮的因素包括產品的基本生產成本、提高可回收性和耐用性的難度、產品設計中可回收性和耐用性之間的相互作用程度以及產品的回收特性。

“最終我們所追求的是找到一種方法進行情景分析,以確定針對不同產品類別的最佳政策,”托克泰說。 “十五到二十年後,許多面板將從屋頂上脫落。 它們的設計是否考慮到了使用壽命,並考慮了減少生產這些面板的影響的最佳方法是什麼?”

資源: 佐治亞理工學院

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