Comment le monde gère-t-il la question des déchets électroniques ?

Les circuits électroniques nécessitent l'utilisation de différentes matières premières, du cuivre pour les cartes de circuits imprimés et les câbles au plastique pour les boîtiers des composants et les isolateurs. Mais quelles sont les conséquences sociales, environnementales et économiques liées à l'achat de ces matériaux ? Cet article vise à sensibiliser aux principaux problèmes causés par ces matériaux et à leur utilisation et recyclage corrects.

De nombreux matériaux différents sont utilisés dans les circuits électroniques, chacun ayant ses propres propriétés et caractéristiques. Il existe des matériaux conducteurs, comme le cuivre qui est utilisé dans les câbles et les cartes de circuits imprimés ; le plomb et l'étain qui sont utilisés dans le soudage des composants électroniques ; l'or qui est utilisé sur les contacts pour éviter l'oxydation. Il existe des matériaux utilisés pour les composants électroniques, par exemple le silicium qui est utilisé pour les semi-conducteurs (circuits intégrés, transistors, ...) ; le tantale qui est utilisé dans les condensateurs électrolytiques ; le lithium qui est utilisé dans les batteries rechargeables. Il existe des matières plastiques et d'autres matériaux dérivés du pétrole, utilisés notamment pour leurs propriétés isolantes et leur résistance à la chaleur. Par exemple, le polystyrène, le polyéthylène téréphtalate (PET) et le chlorate de polyvinyle (PVC) sont utilisés pour les boîtiers des composants.

Tous ces matériaux sont dérivés de matières premières qui doivent être extraites de mines ou de champs pétrolifères. Mais qu'est-ce que cela signifie ? Vous trouverez ci-dessous une liste des principaux problèmes sociaux, environnementaux et économiques liés à l'approvisionnement de ces matières premières.

Santé et sécurité des mineurs

Les activités minières ont des effets négatifs sur la santé des mineurs. L'inhalation de produits chimiques et de poussières et le contact direct avec des métaux lourds entraînent des maladies qui peuvent être mortelles.

Certains procédés d'exploitation minière sont très dangereux et peuvent provoquer des accidents (explosions, effondrements) qui peuvent blesser ou tuer les mineurs.

Contamination du sol et de l'eau

L'élimination inadéquate de l'eau utilisée pendant le processus d'extraction entraîne la contamination des sources d'eau environnantes. Les substances toxiques présentes dans les eaux usées contaminent le sol environnant. Les personnes et les animaux qui puisent de l'eau contaminée ou se nourrissent de plantes provenant de sols contaminés sont également contaminés, ce qui présente de graves risques pour la santé.

Consommation d'énergie

L'énergie est utilisée à tous les stades de la production de métaux primaires (exploitation minière, extraction chimique). L'énergie est utilisée directement dans le processus ou indirectement pour la création de ce qui est nécessaire au processus (réactifs). La somme de l'énergie directe et indirecte de l'ensemble du processus de production est l'énergie intrinsèque du métal. L'énergie intrinsèque des métaux courants varie considérablement, d'environ 20 MJ/kg pour le plomb et l'acier à plus de 200 MJ/kg pour l'aluminium. Les phases de transformation chimique sont celles qui consomment le plus d'énergie.

Les minéraux de conflit

Les minéraux de conflit sont des minéraux extraits dans une zone de conflit et vendus pour perpétuer les combats. L'accès à des biens de valeur peut financer et donc prolonger les conflits.

L'exemple contemporain le plus important est celui des provinces orientales de la République démocratique du Congo, où diverses armées et groupes rebelles tirent profit de l'exploitation minière en contribuant à la violence et à l'exploitation pendant les guerres dans la région. Les quatre minéraux de conflit les plus couramment extraits sont la cassitérite (pour l'étain), la wolframite (pour le tungstène), le coltan (pour le tantale) et l'or. Ces minéraux sont essentiels à la production d'équipements électroniques.

Que peut-on faire pour remédier à ces problèmes ? Voici quelques mesures prises pour contrer ces problèmes.

Directive RoHS

La directive RoHS (Restriction of Hazardous Substances Directive) adoptée en 2003 par la Communauté européenne, impose des restrictions sur l'utilisation des six substances suivantes :

• Plomb
• Mercure
• Cadmium
• Chrome hexavalent
• Biphényles polyBromés (PBB)
• PolyBrominated Diphenyl Ether (PBDE).

Ces substances sont toxiques et donc dangereuses pour la santé, mais sont couramment utilisées dans l'industrie électronique.

Le plomb est utilisé pour le soudage des composants électroniques ; le mercure dans certains interrupteurs et thermostats ; le cadmium dans certains types de batteries et de semi-conducteurs ; le chrome hexavalent pour la protection contre la corrosion et l'usure de certaines surfaces ; les biphényles polybromés et les diphényles polybromés sont ajoutés aux polymères plastiques pour obtenir des propriétés ignifuges.

L'objectif de cette directive est de limiter les concentrations maximales de ces substances à 0,1 % (sauf pour le cadmium qui est limité à 0,01 %) du poids du matériau.

Directive DEEE

La directive DEEE (Déchets d'équipements électriques et électroniques) adoptée en 2012 par la Communauté européenne est étroitement liée à la directive RoHS, et réglemente la gestion des déchets électriques ou électroniques (E-déchets). Les principaux problèmes découlant de ce type de déchets sont la présence de substances considérées comme toxiques pour l'environnement et la non-biodégradabilité de ces appareils. Ces produits doivent être traités correctement et destinés à la récupération différenciée des matériaux qui les composent, tels que le cuivre, le fer, l'acier, l'aluminium, le verre, l'argent, l'or, le plomb, le mercure, évitant ainsi un gaspillage de ressources qui peuvent être réutilisées pour construire de nouveaux équipements.

Les traitements de récupération sont effectués afin de pouvoir séparer les composants des matériaux qui sont dangereux pour la santé ou l'environnement et de les éliminer correctement. Cela permet de procéder à la récupération de tous les composants réutilisables (qui peuvent être réassemblés dans des produits régénérés) et de tous les matériaux recyclables, et finalement à l'élimination correcte des matériaux non recyclables.

Recyclage des matières premières

Le recyclage des matières premières, en plus d'éviter le gaspillage de ressources qui ne sont pas infinies, permet également de réaliser d'importantes économies d'énergie. Le cuivre, par exemple, qui est un métal recyclable à l'infini sans perdre ses caractéristiques, pour être extrait de la mine et raffiné, nécessite environ 30 MJ/kg d'énergie. Pour recycler un kilogramme de cuivre, à partir de "déchets" de cuivre, il ne faut que 15 % de l'énergie initiale, soit environ 4,5 MJ/kg.

Norme sur les minéraux de conflit

En 2021, le règlement sur les minéraux provenant des zones de conflit entrera en vigueur dans la Communauté européenne. Il a pour objectif de contribuer à lutter contre le commerce de quatre minéraux (étain, tantale, tungstène et or), qui financent parfois des conflits armés ou sont extraits en recourant au travail forcé.

Le règlement vise à :

• garantir l'approvisionnement responsable de ces matières
• Contribuer à briser le lien entre les conflits et l'exploitation illégale des minéraux
• Contribuer à mettre fin à l'exploitation et aux abus des communautés locales et soutenir le développement local.

Le règlement exige des entreprises européennes opérant dans la chaîne d'approvisionnement qu'elles importent les minéraux et les métaux concernés par le règlement exclusivement à partir de sources responsables.

Conclusions

La fourniture, l'utilisation et l'élimination des matériaux utilisés dans l'électronique sont des problèmes complexes qui ont des conséquences sociales, environnementales et économiques. Quelque chose a été fait ; des règles et des directives sont émises pour réduire les effets négatifs.

Il reste beaucoup à faire, à commencer par la prise de conscience de l'importance du recyclage des matières premières jusqu'à la recherche de nouveaux matériaux de remplacement plus durables.

Références

• Commission européenne, "Système d'information sur les matières premières (RMIS)".
• John Rankin (2012), "Energy Use in Metal Production". CSIRO, Science et ingénierie des procédés, Australie
• Institut européen du cuivre : "Les avantages du recyclage du cuivre".
• Commission européenne, "La directive RoHS".
• Commission européenne, "Déchets d'équipements électriques et électroniques (DEEE)".
• Commission européenne, "Combattre les minéraux de conflit".