• Articles
• admin

Luca Vallesi

Sas 043 A04

Professor Cogdell

6 December 2018

RFID Tag Life Cycle Waste and Emissions Analysis

radiofrequentie-identificatietags, kortweg RFID-tags, zijn kleine, lichtgewicht apparaten die worden gebruikt voor tracking. Ze kunnen alles volgen, variërend van dieren, items in fabrieken, items die worden verzonden en zelfs recycling. RFID-tags werken door radiogolven naar een ontvanger te sturen. Omdat RFID-tags op inlays, slimme papieren labels of ingekapseld in een plastic of glazen materiaal kunnen worden geplaatst, kunnen ze overal worden geplaatst (3). De componenten van een RFID-tag zijn een antenne, een RFID-chip en een substraat (3). Het substraat is waar de tag is gehuisvest samen en is de inlay, papier label, of capsule. De RFID chip maakt van een RFID een RFID. Het bepaalt hoe vaak de radiogolven worden verzonden en het bevat het geheugen voor wanneer golven worden teruggestuurd naar de tag (3). De golven zelf worden ontvangen en door de antenne gestuurd. De antenne is normaal gemaakt van koper, aluminium en zilver (3). Er zijn twee verschillende soorten RFID-tags om verschillende doeleinden uit te voeren. Ultrahoge frequentie RFID-tags worden gebruikt voor korte afstand, maar een zeer groot aantal tags kan worden opgepikt door de sensor (7). Lage frequentie tags aan de andere kant kunnen worden gekozen uit een sensor van een grote afstand, maar die lezer is alleen gericht op die tag (7). RFID-tags helpen onze wereld efficiënt te werken. De snelheid waarmee ze items kunnen volgen en beheren, stelt bedrijven in staat om meer van hun product te produceren. Huisdieren en criminelen worden sneller gevonden waardoor de tijd die wordt besteed aan taken die theoretisch nooit zouden kunnen worden voltooid. Door een zorgvuldige analyse van het afval en de emissies veroorzaakt door de materiaalwinning en productie van RFID-tags, kan worden vastgesteld dat de negatieve milieueffecten minuscuul zijn in vergelijking met de positieve sociaaleconomische impact van deze kleine apparaten op onze samenleving.

meerdere materialen worden geëxtraheerd voor RFID-tags en creëren afval, maar vanwege de kleine hoeveelheid materialen die nodig zijn voor de productie, is de impact op het milieu vrij klein. Silicium is nodig om de RFID-chip te maken. De fabrieksproductie van silicium houdt afval tot een minimum. Bijproducten zoals silica rook, een fijne korrel silica, en slakken worden verkocht door fabrikanten aan andere bedrijven die dit materiaal gebruiken (9). Bij de productie van silicium wordt gebruik gemaakt van vlamboogovens die kleine hoeveelheden deeltjes in de lucht uitstoten (9). De RFID-chip heeft een anisotrope geleidende pasta (ACP) die het mogelijk maakt om elektrische stromen door de chip te lopen. De ACP in de chip bestaat uit nikkel. Een grote hoeveelheid afval wordt geproduceerd door nikkelverwerking en-extractie. Dit komt doordat de ertsen slechts 1 tot 3 procent nikkel bevatten (3). Andere bruikbare metalen zijn aanwezig in het erts, maar een meerderheid is onbruikbaar materiaal dat alleen kan worden gedumpt. Dit afval is echter niet giftig omdat het alleen steen en onbruikbaar organisch materiaal is. Vervolgens is koper nodig voor de antenne. Koper creëert grote hoeveelheden bijproducten. Bijproducten zoals zwavelzuur, goud, zilver en andere edele metalen worden teruggewonnen en verkocht voor winst (2). Andere bijproducten, zoals overbelasting door de mijnbouw, residuen uit de concentratie en slakken uit het smelten, zijn allemaal afval (2). Dit afval is bijzonder gevaarlijk vanwege de grote hoeveelheden gevaarlijke chemische stoffen zoals lood en arseen (2). Deze chemische stoffen vormen een ernstige bedreiging voor de omgeving waarin zij vrijkomen (2). Om de RFID-chip en de antenne bij elkaar te houden, is een lijm nodig. De lijm is gemaakt van polyurethaan. Bij de productie van polyurethaan wordt zeer weinig afval geproduceerd. Aangezien polyurethaan een door de mens gemaakt materiaal is, kan de productie worden gecontroleerd om alleen de juiste hoeveelheid startmateriaal aan te schaffen om overmaat te voorkomen. Om polyurethaan te vormen, worden polyol en diisocyanaat gemengd in een tank en vervolgens naar een warmte-uitwisseling gestuurd (5). De warmte-uitwisseling is elektrisch waardoor de uitstoot van broeikasgassen tot een minimum wordt beperkt (5). De warmte-uitwisseling zorgt ervoor dat de chemicaliën reageren om de toestand te vormen die nodig is, in dit geval een lijm (5). Dit levert geen afval op behalve waterdamp en eventuele extra startmaterialen die niet reageerden om de lijm te vormen (5). Vervolgens is n-butylacrylaat nodig om de chip en antenne aan te sluiten op het substraat. N-butylacrylaat is vergelijkbaar met polyurethaan omdat beide weinig afval produceren. Een bijproduct van de productie van acrylaat is water (8). De acrylaatproductie is zeer efficiënt en omzet 96,3 procent van alle acrylzuur in de productie en 100 procent van n-butanol (8). De resterende 3,7 procent acrylzuur wordt hergebruikt in een andere partij n-butylacrylaat (8). Het substraat is gemaakt van polyethyleentereftalaat (PET). Dit heeft ook zeer weinig bijproducten. Het belangrijkste bijproduct van de PET-productie is water (4). Bij de productie van PET wordt gebruik gemaakt van stofzuigers en druk in plaats van warmte (4). Dit verwijdert alle gasvormige bijproducten die kunnen worden veroorzaakt door het opwarmen van de chemicaliën. Het enige andere bijproduct zou een overmaat aan monoethyleenglycol, tereftaalzuur en dimethyltereftalaat zijn; de drie startmaterialen (4). Over het algemeen is het afval van de winning en productie van materialen die nodig zijn voor de productie van RFID-tags laag. Dit is voor een groot deel te wijten aan de lage hoeveelheid materialen die nodig zijn om een RFID-tag te bouwen. Een grote meerderheid van deze materialen maken weinig tot geen afval en van de materialen die dat doen, kunnen slechts een paar van de bijproducten als afval worden geclassificeerd. Nadat deze materialen zijn geëxtraheerd en verwerkt, worden ze verzonden naar RFID tag fabrieken en de productie van de tags begint.

het productieproces van de RFID-tag produceert bijna geen afval, maar maakt gebruik van grote hoeveelheden elektriciteit, wat kan leiden tot hoge emissies. Het transport van de materialen naar de fabriek brengt verschillende hoeveelheden afval vrij op basis van meerdere factoren. Als de bron van de materialen verder van de RFID-fabriek verwijderd is, komt er een grotere hoeveelheid broeikasgassen vrij in de atmosfeer. Het type transport kan ook van invloed zijn op de hoeveelheid gas die in de atmosfeer wordt uitgestoten. Boten en vliegtuigen zullen aanzienlijk meer broeikasgassen produceren dan treinen of vrachtwagens. Het eerste deel van het productieproces van RFID-tags is het maken van de chip. Hiervoor zijn silicium en nikkel nodig. Hierdoor ontstaat een matige hoeveelheid afval omdat het silicium gesneden moet worden om de afzonderlijke chips te maken (3). Dit proces gebruikt grote hoeveelheden elektriciteit en afhankelijk van welke bron van elektrische opwekking wordt gebruikt, komen grote hoeveelheden broeikasgassen vrij. Nadat de chips zijn uitgesneden, wordt het nikkel ACP op het silicium gezet. Hierdoor ontstaan minuscule hoeveelheden afval omdat alleen de benodigde hoeveelheid nikkel wordt opgewarmd om kneedbaar genoeg te zijn om op de chips te worden gezet (3). De verwarming van het nikkel maakt ook gebruik van elektriciteit en de uitstoot hangt af van welke vorm van elektrische opwekking het dichtst bij de fabriek is. Vervolgens moet het ruwe koper in de antenne worden gevormd. Als het koper in een plaat wordt geleverd, is elektriciteit alleen nodig om een lasersnijder van stroom te voorzien (1). Als het komt in andere vormen het koper moet worden verwarmd, geperst, en dan kan het naar de lasersnijder (1). Afhankelijk van welk soort materiaal de fabriek besluit te gebruiken, konden ze veel meer elektriciteit gebruiken wat resulteerde in meer emissies. Er wordt geen fysiek afval geproduceerd van dit proces, omdat het koper dat niet de werkelijke antenne wordt na de ponsmachine, kan worden hergebruikt voor andere antennes of kan worden verkocht aan andere fabrikanten. Vervolgens worden de antenne en chip in elkaar gezet met polyurethaan. Het polyurethaan wordt aangebracht met behulp van nauwkeurige robots die het gebruik van de lijm minimaliseert, waardoor fysiek afval wordt verwijderd (1). Dit verbruikt echter een grote hoeveelheid elektriciteit. De emissies hangen af van waar de fabriek is gevestigd en welke elektrische opwekking de fabriek van energie voorziet. Vervolgens moet het substraat worden voorbereid. Het huisdier arriveert in chips. Het moet worden gesmolten om te worden verwerkt tot substraat (1). De vloeistof wordt vervolgens door een roller geduwd die het materiaal zeer dun maakt wanneer het droogt (1). Daarna wordt een lasersnijder gebruikt om het substraat uit te snijden. Er is geen fysiek afval van dit proces omdat het overgebleven huisdier opnieuw kan worden gesmolten en hergebruikt. Een elektrische oven wordt gebruikt om het huisdier te smelten. Dit wordt vervolgens door robots op het substraat geleid, die vervolgens de chip-en antennesamenstelling op het substraat plaatsen (1). De emissies worden opnieuw bepaald op basis van welke vorm van elektrische opwekking de fabriek gebruikt. Hierna is de RFID-tag klaar. De uitstoot van transport hangt af van hoe ver het product reist. Als de koper aan de andere kant van de wereld is dan zullen de emissies veel hoger zijn dan wanneer de tag wordt verzonden binnen het land. Bij gebruik kunnen RFID-tags meestal niet worden onderhouden; ze worden echter met grote efficiëntie gerecycled.

RFID-tags hebben een hoge recycleerbaarheid en een eenvoudig afvalbeheer na gebruik, wat resulteert in minimale schadelijke effecten voor het milieu. Tijdens het gebruik van RFID-tags, als een RFID-tag breekt, wordt de hele tag vervangen omdat het veel gemakkelijker is om dit te doen dan een klein deel van de tag te vervangen. De gebruiksperiode van de tag is kort, omdat wanneer het item dat wordt gevolgd zijn bestemming bereikt, de tag wordt weggegooid. De herbruikbaarheid van RFID-tags is laag omdat de meeste RFID-tags op artikelen worden geplaatst voor verzending in het papieren etiket en deze in de recycle gaan zodra mensen het pakket ontvangen (7). Echter, tags die gaan in of op levende organismen kunnen meestal worden hergebruikt zodra het komt uit of als het wordt verwijderd (7). Veel van de materialen in de RFID-tags kunnen worden gerecycled. De enige materialen die niet worden gerecycled zijn de lijmen van de chip (7). Het nikkel op de chip, het silicium van de chip, het koper van de antenne en het substraat kunnen echter allemaal worden hergebruikt (7). Om dit te doen, wordt de tag opgesplitst in de chip, de antenne en het substraat (7). Het koper van de antenne wordt omgesmolten en naar andere fabrieken gestuurd voor koperbedrading, koperplaten of zelfs om opnieuw RFID-antennes te worden (7). Het substraat is ook eenvoudig te recyclen omdat het ook kan worden gesmolten om het basismateriaal van PET terug te geven (7). Net als het koper kan het worden verkocht aan andere bedrijven die PET willen, of het kan worden hergebruikt voor meer substraat (7). Het nikkel is het moeilijkste materiaal om te recyclen omdat het op het silicium wordt gesmolten. Om het nikkel te krijgen, wordt de hele chip gesmolten en vervolgens wordt het gesmolten nikkel gescheiden van het silicium vanwege de verschillende dichtheden (7). Na de scheiding wordt het nikkel gekoeld en naar fabrieken gestuurd. Het silicium wordt ook gekoeld en naar fabrieken gestuurd nadat het is gesmolten. Voor al deze materialen moet een grote hoeveelheid RFID-tags worden verwerkt om een winstgevende hoeveelheid materialen te krijgen vanwege de lage hoeveelheid materialen binnen als RFID-tags (7). Dit geldt vooral voor de nikkel. De lijmen zijn afval van het smelten van de componenten (7). Echter, omdat er zeer kleine hoeveelheden lijm resulteert in een minimale verspilling. Afvalbeheer voor RFID-tags is zeer eenvoudig. Aangezien bijna alle materialen in RFID-tags kunnen worden gerecycled, kunnen RFID-tags worden weggegooid in de prullenbak (7). Dit zorgt ervoor dat een groot deel van de originele materialen die in het maken van de RFID-tag niet verloren gaan en worden hergebruikt, wat resulteert in lage afval en emissies.

de impact van RFID-tags in onze wereld is indrukwekkend, gezien de geringe hoeveelheid afval en emissies die zij produceren en die leiden tot minimale milieuschade. De meeste emissies die het gevolg zijn van de productie van RFID-tags zijn te wijten aan de grote hoeveelheid elektriciteit die nodig is om ze te produceren. Het totale materiaalgebruik is vrij laag, waardoor ook het afval van de winning laag is. Aangezien de meeste materialen kunnen worden gerecycled, resulteert dit bovendien in zeer weinig afval geproduceerd over de gehele levenscyclus van de tag.

Geciteerd Werk

1. Baba, Shunji, et al. Radio Frequency Identification (RFID) Tag en Fabricagemethode daarvan

2. Cavette, Chris. “Koper.”Hoe producten worden gemaakt, www.madehow.com/Volume-4/Copper.html

3. “Bouw van RFID Tags – RFID Chip en antenne.”RFID4U, rfid4u.com/rfid-basics-resources/dig-deep-rfid-tags-construction

4. “Polyethylene Terephthalate (PET) Production and Manufacturing Process.”Trusted Market Intelligence for the Global Chemical, Energy and Fertilizer Industries, 6 Nov. 2007, www.icis.com/resources/news/2007/11/06/9076427/polyethylene-terephthalate-pet-production-and-manufacturing-process/

5. “PU.”Hoe producten worden gemaakt, www.madehow.com/Volume-6/Polyurethane.html

6. Roberti, Mark. “Vraag Het Expert Forum.”Van welke materialen worden RFID-Tags gemaakt? – Vraag het Expert Forum – RFID Journal, www.rfidjournal.com/blogs/experts/entry?11066

7. Schindler, Helen Rebecca, et al. “SMART TRASH: Study on RFID tags and the recycling industry.” (2012)

8. Sert, Emine en Ferhan Atalay. “n-Butylacrylaat productie door verestering van acrylzuur met n-Butanol gecombineerd met Pervaporatie.”Chemical Engineering and Processing: Process Intensifiation, Elsevier, 30 Apr. 2014, www.sciencedirect.com / science / article / pii / S0255270114000865

9. “Silicium.”Hoe producten worden gemaakt, www.madehow.com/Volume-6/Silicon.html

10. Wise, Edmund Merriman en John Campbell Taylor. “Nikkel Verwerking.”Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.) 5 Sept. 2013, www.britannica.com / technologie / nikkelverwerking

Charles Ringham

Sas 043

Professor Cogdell

6 December 2018

energie levenscyclus van RFID-Tags

Radiofrequentie-Identificatie (RFID) wordt veel gebruikt in de moderne wereld, van real-time tracking tot chippen van huisdieren in het geval ze verloren gaan. Ooit gehoord van de Amazon kassier-minder winkel? Die werken alleen door RFID. RFID bestaat uit twee delen, de tag en de reader, die hand in hand werken: de reader scant de tag. Er zijn twee soorten tags: actief, die een microchip gebruiken om gegevens terug te sturen naar de lezer; en passief, die alleen kan worden gelezen. Passieve chips een bereik van slechts een paar meter, maar ze hebben geen stroombron nodig; ze ontvangen hun kracht van de elektromagnetische golven van de lezer. In sommige opzichten zijn passieve RFID-tags als barcodes, maar ze zijn veel efficiënter omdat ze niet hun eigen signaal uitzenden, ze hoeven alleen maar in de buurt van een lezer te zijn. Een voorbeeld hiervan is het lopen van de deur van een kassier-minder winkel, er zijn lezers op de uitgang die de passieve tags scannen in elk item dat de klant heeft met hen, en dan hun account wordt automatisch gefactureerd. De tags op de items verzenden geen eigen gegevens naar de lezers. Actieve RFID heeft een veel groter bereik, reikt tot honderden meters, en vereisen een stroombron. Deze worden vaak gebruikt voor het bijhouden van pakketten binnen faciliteiten, als de lezer kan pingen de actieve tag overal in het gebouw en krijg een locatie. Over het algemeen is RFID praktisch en efficiënt en verbruikt het niet veel energie, althans niet voor het apparaat zelf. Er zit vrij veel opgenomen energie in RFID-tags, wat betekent dat er veel energie in het productieproces wordt gestoken. Hoewel actieve en passieve RFID-tags uiterst nuttig zijn bij het volgen, produceren en detecteren van alle verschillende soorten gegevens, vereist het een grote hoeveelheid energie om beide soorten RFID-tags te produceren, inclusief het maken van de microchips in beide, de batterijen voor actieve tags en het transport naar de consument.

zowel passieve als actieve RFID-systemen hebben microchips (geïntegreerde schakelingen) nodig om te kunnen functioneren, dat een uitgebreid productieproces kent dat veel energie vergt. Het kritische metaal dat nodig is om microchips te produceren is silicium, wat gelukkig een van de meest voorkomende elementen op aarde is. Het moet echter nog steeds worden ontgonnen, wat veel energie vereist, en de bron wordt zeer snel uitgeput (Steadman). Het productieproces vereist een overmatige hoeveelheid energie per microchip, verspreid over honderden stappen. De belangrijkste onderdelen van het productieproces zijn de zuivering van silicium, het handhaven van de juiste omstandigheden in het gebouw, en het creëren van de uiteindelijke chip. Om moderne microchips te produceren, moet het gebruikte silicium bijna honderd procent zuiver zijn vanwege de zeer kleine afmetingen van transistors. In 2018 is het gemeenschappelijke aantal transistors op een vierkante microchip van één centimeter ongeveer twee miljard. Als er onzuiverheden op het silicium zitten, zoals een stofdeeltje of een te hoge oppervlakteruwheid, zal de gehele chip elektrisch falen. Om dit extreem lage-entropie silicium te maken, moet het worden verhit tot tweeduizend vijfhonderd graden Fahrenheit in een oven die is gespoeld met argongas, zodat er geen lucht is. Dit verwarmingsproces vereist enorme hoeveelheden energie om te voltooien, die alleen maar toeneemt naarmate de noodzaak voor hogere zuiverheid silicium blijft groeien. Vervolgens is er de energie die wordt gebruikt voor de eigenlijke waferproductie nadat het silicium in zijn zuiverste vorm is en het onder de juiste omstandigheden kan worden verwerkt. De energie die in deze productiefase wordt gebruikt, bedraagt dertig tot veertig procent van de totale energie die in een fabriek wordt gebruikt. Zodra het silicium zuiver is, wordt het gesneden in wafers twee derde van een millimeter dik. Nadat ze zijn gesneden, gaan ze door meerdere polijstprocessen om de oppervlakteruwheid te verminderen tot minder dan een miljoenste van een millimeter. Nu kunnen de circuitontwerpen die zijn ontworpen met behulp van computerondersteunde ontwerpsoftware op de wafers worden geëtst met behulp van een fotolithografisch proces, dat gewoonlijk uit ongeveer veertig lagen bestaat (cplai, YouTube). De silicium wafers zijn gecoat met een chemische stof die reageert op licht, die meer energie nodig hebben om te creëren en te zuiveren. Dit proces vereist veel energie, vooral vanwege de massa hoeveelheid microchips die worden geproduceerd, voor veel verschillende doeleinden. RFID-tags gebruiken microchips, maar bijna elk elektronisch apparaat doet dat ook. Ten slotte wordt vijftig procent van de totale energie die nodig is voor de productie van een microchip gebruikt om de juiste omstandigheden in het gebouw te behouden. De lucht in de gebouwen is beperkt tot niet meer dan honderd delen per kubieke meter, omdat er geen deeltjes kunnen zijn die de siliciumchips of circuitontwerpen raken waar dan ook in de productiefase. Deze energie die wordt gebruikt om deze omstandigheden te handhaven wordt verdeeld tussen ventilatie en airconditioning (Williams). In totaal is de elektriciteit die wordt gebruikt om een enkele vierkante centimeter chip te produceren anderhalve kilowattuur. Om een hele wafer te produceren, is het cijfer dicht bij tweeduizend kilowattuur (Decker). Het grootste deel van deze energie wordt nog steeds geproduceerd door het verbranden van fossiele brandstoffen, wat zeer schadelijk is voor het milieu en niet duurzaam is. Het productieproces van RFID-tags is echter nog lang niet voltooid, omdat actieve tags nog steeds batterijen nodig hebben.

in tegenstelling tot passieve RFID-tags, die alleen hun energie van de lezer krijgen, hebben actieve RFID-tags batterijen nodig om hun veel grotere bereik en functies te ondersteunen. Hoewel in de afgelopen jaren batterijen hebben gekregen efficiënter, het proces van de productie van hen vereist veel energie. Het grootste deel van deze energie komt uit de mijnbouw lithium, de belangrijkste component in moderne lithium-ion batterijen. Deze soorten batterijen worden gebruikt in een breed scala van producten, waaronder smartphones om elektrische auto ‘ s. Ruwe lithium kan worden gewonnen uit zout, of zoutrijke wateren die naar het oppervlak worden gepompt, en het water verdampt over een paar maanden. Veel zouten zijn overgebleven, lithium is een van de latere. Het proces van het pompen van de zoutrijke wateren naar de oppervlakte vereist veel energie, die wordt gedaan over de hele wereld, met de meeste in Australië en Zuid-Amerika (Foehringer). Zodra ruwe lithium wordt gewonnen, moet het worden verwerkt tot lithiumcarbonaat voor gebruik in Batterijen en andere producten, maar dit vereist meer energie voor transport. Om een batterij te maken, zijn andere zeldzame metalen zoals kobalt, nikkel en grafiet nodig, die veel meer energie nodig hebben om te extraheren, vooral omdat bronnen uitgeput zijn en diepere mijnen moeten worden gecreëerd. Vervolgens moeten al deze materialen worden samengevoegd om een lithium-ion-cel te produceren, en veel cellen gaan in een voltooide batterij, afhankelijk van de grootte. Deze worden geproduceerd in grote fabrieken, omdat ze allerlei toepassingen hebben, en deze fabrieken hebben een grote hoeveelheid elektriciteit nodig om te draaien. Ze hoeven niet zo schoon te worden gehouden als Microchip productiefaciliteiten, maar de machines vereisen veel vermogen om te draaien. Ook hier geldt dit proces voor veel verschillende producten, maar actieve RFID-tags vereisen deze batterijen en moeten deelnemen aan de grote energieverbruikende industrie. Zodra de microchips en batterijen zijn geproduceerd, kunnen de RFID-tags worden geassembleerd. Dit wordt opnieuw gedaan in fabrieken, waardoor de totale hoeveelheid energie en elektriciteit die erin wordt gestopt, toeneemt. Wat elektriciteit betreft, wordt de meeste elektriciteit die in alle tot nu toe genoemde processen wordt gebruikt, voornamelijk opgewekt uit niet-hernieuwbare bronnen, zoals het verbranden van steenkool of fossiele brandstoffen. Voor deze brandstoffen wordt meer energie besteed aan de massale winning van olie en steenkool. Dan resulteert het verbranden van deze brandstoffen slechts in ongeveer veertig procent efficiëntie, wat resulteert in een enorm verlies van energie (potentiële elektriciteit) om te verwarmen. Want elektriciteit uit hernieuwbare bronnen, zoals wind en zonne-energie, vereist nog steeds veel energie om windturbines of zonnepanelen te produceren. Fotovoltaïsche cellen hebben zeldzame metalen nodig om te produceren en hebben ook geen zeer hoge efficiëntie, wat resulteert in een verdere toename van de verbruikte energie die niet direct wordt gebruikt bij de productie van RFID-tags.

de laatste energie-intensieve stap in het proces van het maken van RFID-tags is het transport van de materialen, eindproducten en het energieverbruik gedurende hun levensduur. Een grote meerderheid van het vervoer over de weg bestaat momenteel uit benzine-of dieselvoertuigen. Zoals eerder vermeld, deze materialen moeten worden verzameld uit de ondergrondse en vereisen veel energie om dit te doen. Ruwe olie moet gaan door middel van uitgebreide verwerkingsprocedures om nuttig te worden in benzine of dieselmotoren, die meer energie. Bovendien, benzinemotoren zijn ook slechts ongeveer dertig procent efficiënt in het omzetten van energie uit de brandstof in beweging, waar de rest verloren gaat aan warmte. Veel producten worden ook over lange afstanden vervoerd door vliegtuigen, wat bijdraagt aan het verbruik en de verbranding van fossiele brandstoffen. Nadat de eindproducten hun bestemming hebben bereikt, hebben ze nog wat energie nodig om te werken, omdat het grootste deel van het energieverbruik is ingebed. De batterijen in actieve tags moeten opgeladen worden, maar dat is nauwelijks vergelijkbaar met de energie die gebruikt wordt in de rest van het proces. De lezers van zowel actieve als passieve tags hebben ook niet veel energie nodig, alleen een stopcontact is nodig. De elektriciteit die aan de verkooppunten wordt geleverd, is echter ook nog steeds grotendeels afkomstig van de verbranding van fossiele brandstoffen.

over het algemeen neemt de lage efficiëntie in veel van de productieprocessen de totale inputenergie voor de productie van een RFID-tag dramatisch toe. Elk van de drie belangrijkste componenten, microchip en batterij productie, evenals transport, vereisen zeer grote hoeveelheden energie voor zowel het verzamelen van materialen en het runnen van de fabrieken. Vanwege de levensduur van de batterij hebben actieve RFID-tags een levensduur van ongeveer drie tot vijf jaar (Smiley). Ze zijn te klein om de batterij te repareren of op te laden, dus worden ze vaak vervangen. Dit is ongeveer dezelfde tijd dat een computerchip verouderd raakt, wat betekent dat het proces moet doorgaan met het maken van een nieuwe chip, waardoor het energieverbruik verder toeneemt. Aan de andere kant, passieve RFID chips hebben geen batterijen, dus hun levensduur is ongedefinieerd, en theoretisch oneindig, en vereisen geen verdere energie om te werken, behalve van de lezer. Aan de oppervlakte lijkt het erop dat RFID-tags extreem weinig energie hebben vanwege hun grootte en hoe weinig vermogen ze nodig hebben om te werken, maar de ingebedde energie gaat verder dan wat de meeste mensen denken te overwegen. Niet alleen de productieprocessen van microprocessors en batterijen vereisen veel elektriciteit om te voltooien, die elektriciteit komt vooral uit het verzamelen en verbranden van fossiele brandstoffen, of uit de productie van hernieuwbare bronnen, die ook veel energie nodig hebben om te produceren.

Bibliografie

Argyrou, Marinos, et al. Inzicht in het energieverbruik van UHF RFID lezers voor mobiele telefoon Sensing toepassingen. Universiteit van Edinburgh, homepages.inf.ed.ac.uk/mmarina/papers/wintech12.pdf.

Bonsor, Kevin en Wesley Fenlon. “Hoe RFID werkt.”HowStuffWorks, 5 Nov. 2007, electronics.howstuffworks.com/gadgets/high-tech-gadgets/rfid.htm.

cplai. “Hoe maken ze silicium Wafers en computerchips?”YouTube, YouTube, 5 Mrt. 2008, www.youtube.com/watch?v=aWVywhzuHnQ.

Decker, Kris. “De Monster Footprint van digitale technologie.”LOW-TECH MAGAZINE, 16 juni 2009, www.lowtechmagazine.com/2009/06/embodied-energy-of-digital-technology.html.

Foehringer, Emma. “Lithium-Ion batterij productie stijgt, maar tegen welke prijs?”Greentech Media, Greentech Media, 20 Sept. 2017, www.greentechmedia.com/articles/read / lithium-ion-batterij-productie-stijgt-maar-tegen-wat-kosten#gs.Rqkhzja.

Handy, Jim. “Waarom Zijn Computerchips Zo Duur?”Forbes, Forbes Magazine, 30 April. 2014, www.forbes.com/sites/jimhandy/2014/04/30/why-are-chips-so-expensive/#3b47227279c9.

Nilsson, Björn & Bengtsson, Lars & Wiberg, P.-A & Svensson, Bertil. (2007). Protocollen voor actieve RFID-het Aspect energieverbruik. 41 – 48. 10.1109 / SIES.2007.4297315.

RFID, Star. “Star RFID productieproces.”YouTube, YouTube, 2 Apr. 2014, www.youtube.com/watch?v=BJeZZS9-xHY.

Smiley, Suzanne. “RF Physics: hoe stroomt energie in een RFID-systeem?”RFID Insider, 30 mrt. 2018, blog.atlasrfidstore.com/rf-physics.

Steadman, Ian. “China Waarschuwt Dat Zijn Zeldzame Aardmineralen Opraken.”WIRED, WIRED UK, 4 okt. 2017, www.wired.co.uk/article/china-rare-earth-minerals-warning.

onbekend. “Computer Chip Levenscyclus.”The Environmental Literacy Council, enviroliteracy.org/environment-society/life-cycle-analysis/computer-chip-life-cycle/.

onbekend. “Bouw van RFID Tags – RFID Chip en antenne.”RFID4U, 2018, rfid4u.com/rfid-basics-resources/dig-deep-rfid-tags-construction/.

onbekend. “Semiconductor Manufacturing: hoe een Chip wordt gemaakt.”Productie / Hoe een Chip wordt gemaakt, www.ti.com/corp/docs/manufacturing/howchipmade.shtml.

Williams, Eric D, et al. De 1,7 Kilogram Microchip: energie en materiaalgebruik bij de productie van halfgeleiderelementen. Universiteit van de Verenigde Naties, www.ece.jhu.edu/~andreou/495/Bibliography/Processing/EnergyCosts/EnergyAndMaterialsUseInMicrochips_est.pdf.

Xinqing, Yan en Liu Xuemei. “Evaluating the Energy Consumption of RFID Tag Collision Resolution Protocols.” IEEE Xplore, IEEE, 2010, ieeexplore.ieee.org/document/5714503.