Quali materie prime vengono utilizzate per realizzare i telefoni cellulari?

I telefoni cellulari hanno rivoluzionato le nostre vite in modi che nessuno avrebbe potuto prevedere 30 anni fa. Negli ultimi anni, i telefoni cellulari si sono trasformati da semplici dispositivi di comunicazione a computer portatili attraverso l’uso innovativo di diversi materiali ed elementi.

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Cosa c’è dentro un telefono cellulare?

L’ascesa dei telefoni cellulari nell’ultimo decennio è il cambiamento tecnologico più significativo dall’istituzione di Internet come rete di comunicazione globale negli anni ’90. Da allora, le nostre vite sono cambiate rapidamente.

Le capacità apparentemente illimitate dei telefoni cellulari come gadget di intrattenimento, dispositivi di comunicazione e organizzatori personali sono rese possibili dalle qualità uniche dei materiali presenti all’interno di un telefono cellulare.

Vari metalli, compositi e composti estratti da minerali e minerali costituiscono i componenti elettronici dei telefoni cellulari. La perfetta armonia tra elettronica e chimica consente agli utenti di telefoni cellulari di comunicare con il resto del mondo tramite chiamate vocali, messaggi di testo e piattaforme di social media.

Con l’avanzare della tecnologia dei telefoni cellulari, gli elementi chimici utilizzati per costruire questi dispositivi continueranno a svolgere un ruolo cruciale nell’espansione delle loro straordinarie capacità.

Plastica

La plastica non è presente in natura nell’ambiente. Invece, è il sottoprodotto della lavorazione del petrolio greggio.

La plastica viene utilizzata principalmente per la produzione di rivestimenti per chip di computer, involucri protettivi e componenti elettrici. La maggior parte delle plastiche per telefoni cellulari sono plastiche termoindurenti come fluoropolimero, polimetilmetacrilato, polipropilene, policarbonato, fenolo formaldeide e stirene perché sono resistenti all’usura e al calore generato dall’uso costante.

Bicchiere

Il vetro è un componente significativo di un telefono cellulare, in particolare lo schermo; tuttavia, questo non è un vetro normale. Questo vetro è composto da biossido di silicio e ossido di alluminio, con un rivestimento ultrasottile di ossido di indio-stagno aggiunto in modo che lo schermo possa essere utilizzato senza danni.

La maggior parte dei produttori di telefoni cellulari ora utilizza Gorilla Glass, un vetro leggero, sottile e rinforzato prodotto da Corning.

Metalli

I metalli sono utilizzati nei circuiti e nelle batterie dei telefoni cellulari. Tuttavia, i metalli non sono nella loro forma più pura quando vengono estratti dal suolo. Inizialmente vengono estratti dai loro minerali o minerali prima di essere utilizzati nei telefoni cellulari.

Di seguito sono riportati alcuni dei metalli utilizzati nei telefoni cellulari:

Litio

Il litio è un metallo leggero delle terre rare con un’elevata capacità di accumulo elettrico. Di conseguenza, viene principalmente impiegato nella produzione di batterie per telefoni cellulari. Viene estratto da minerali di roccia dura e laghi salati.

Silicio

Il silicio rappresenta quasi il 25% dei materiali utilizzati per produrre uno smartphone. Viene utilizzato principalmente per realizzare il processore del telefono cellulare. Il silicio è uno dei materiali più utilizzati nella produzione di telefoni cellulari grazie alle sue proprietà uniche come semiconduttore.

È anche molto economico poiché si trova in quasi il 30% della crosta terrestre.

Ferro da stiro

Il ferro viene utilizzato principalmente per tutte le viti necessarie per assemblare i diversi componenti dei telefoni cellulari. Le leghe di ferro sono anche utilizzate per realizzare parti del corpo e batterie. Li rende altamente durevoli e resistenti all’ossidazione.

Alluminio

L’uso più comune dell’alluminio è quello di alloggiare componenti elettronici di un telefono cellulare. In media, in uno smartphone vengono utilizzati 22,18 grammi di alluminio. Serve come strato di schermatura per proteggere i circuiti dalle radiazioni elettromagnetiche dell’antenna.

Rame

Il rame viene utilizzato più di qualsiasi altro metallo nei componenti dei telefoni cellulari grazie alla sua elevata conduttività elettrica e termica. La destinazione principale di questo materiale è il cavo dei dispositivi.

Inoltre, chip e circuiti stampati contengono rame a causa della sua eccellente conduttività elettrica, mentre i dissipatori di calore sono realizzati in rame a causa del suo fattore di dissipazione del calore molto elevato.

Cobalto

Il cobalto è la materia prima più costosa utilizzata per produrre batterie agli ioni di litio. Viene utilizzato con il litio per prolungare la durata delle batterie dei telefoni cellulari poiché fornisce la più alta densità di energia tra i metalli.

Inoltre, il rivestimento di fili di rame con cobalto ne migliora la durata.

Stagno e piombo

Lo stagno è apprezzato per le sue proprietà fisiche uniche, disponibilità e basso costo e viene utilizzato principalmente per collegare diversi componenti alla scheda madre tramite giunti di saldatura.

Oltre allo stagno, per la sua duttilità viene utilizzato anche il piombo per realizzare alcune saldature.

Zinco

Le leghe di zinco con alluminio e rame vengono utilizzate per la produzione di microfoni e altoparlanti. Viene anche utilizzato nella produzione di batterie.

Nichel

Il nichel è un metallo duro, malleabile e argenteo utilizzato nelle batterie dei telefoni cellulari, nei condensatori e nei connettori elettrici.

D’argento

Grazie alla sua elevata conduttività elettrica, l’argento viene utilizzato per realizzare conduttori, interruttori, contatti e linee conduttive del circuito stampato.

Oro

L’oro è altamente conduttivo e resistente alla corrosione. Produce conduttori, interruttori e pulsanti, RAM, schede madri e cavi.

Rischi per la salute e rischi ambientali associati alle materie prime dei telefoni cellulari

Un singolo telefono cellulare contiene vari materiali che la Commissione europea ha classificato come metalli delle terre rare nel 2014. In alcuni paesi, questi materiali sono ottenuti attraverso l’attività mineraria, che è difficile e pericolosa per la vita.

L’alluminio, il rame e la sua catena di approvvigionamento sono correlati all’elevata CO2 emissioni e rischi di contaminazione del suolo e dell’acqua.

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A causa della loro crescente popolarità e durata limitata, i telefoni cellulari costituiscono un flusso di rifiuti in continua crescita. Spesso, questi gadget non possono essere riparati dopo un malfunzionamento. Inoltre, meno del 20% dei componenti degli smartphone sono riciclabili. Di conseguenza, sulla Terra si accumula una quantità crescente di rifiuti elettronici o rifiuti elettronici.

La quantità di rifiuti elettronici sulla Terra nel 2018 era di circa 50 tonnellate ed è in costante aumento. Inoltre, i metalli pericolosi nei vecchi telefoni cellulari possono inquinare il nostro approvvigionamento idrico se non vengono riciclati o smaltiti correttamente.

Ogni produttore di telefoni cellulari deve guardare oltre il suo primo consumatore e considerare la creazione di un’economia circolare che riduca o elimini gli sprechi riciclando materiali preziosi nel processo di produzione.

Queste strategie potrebbero essere vantaggiose per i clienti e per l’ambiente. Tuttavia, i dispositivi in ​​letargo nelle case ostacolano in modo significativo l’adozione di strategie di economia circolare nella catena del valore della telefonia mobile.

Riferimenti e ulteriori letture

Jenness, JE, Ober, JA, Wilkins, AM e Gambogi, J. (2016). Un mondo di minerali nel tuo dispositivo mobile (n. 167). Indagine geologica degli Stati Uniti. http://dx.doi.org/10.3133/gip167

Lotzof, K. (2020). Il tuo cellulare è alimentato da metalli preziosi e minerali. [Online]. Museo di Storia Naturale. Disponibile su: https://www.nhm.ac.uk/discover/your-mobile-phone-is-powered-by-precious-metals-and-minerals.html

Trento, C. (2022). Qual è il materiale del corpo del tuo telefono? [Online]. Materiali avanzati di Stanford. Disponibile su: https://www.samaterials.com/content/what-is-the-material-of-your-phone-body.html

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