Circularidad de los plásticos residuales de electrónicos: E-Residuos

Al preparar este artículo e introducirme en el tema de los equipos eléctricos y electrónicos, particularmente en el tratamiento de sus residuos, llamaron mi atención y a la vez mi preocupación los últimos reportes de instituciones europeas (UNU, UNITAR, ISWA) sobre la generación mundial de residuos eléctricos y electrónicos (en adelante referidos aquí como E-Residuos).

La generación récord de E-Residuos de 53.6 millones de toneladas métricas (tm) a escala mundial durante 2019 conduce a un pronóstico nada alentador: la generación de 74 millones de tm para 2030. Asia es el mayor generador con 24.9 tm, seguido por América con 13.1 tm, Europa con 12 tm, África y Oceanía con 2.9 y 0.7 tm, respectivamente.

Los E-Residuos, un segmento con elevado crecimiento en el flujo de desechos sólidos municipales, presentan un incremento anual de 3-4 %.

Aunque casi el 100 % de los desechos electrónicos es considerado reciclable, solo se cuenta con una tasa de reciclado entre 10-15 %, por lo que se contempla como un problema ambiental emergente, pero a su vez como una oportunidad comercial potencial.

Los elementos que se pueden recuperar de los desechos electrónicos para evitar daños ambientales incluyen en mayor composición componentes de metal, vidrio, cerámicos y plástico; este último representa un 20 % de la composición global de los E-Residuos.

Aunque ya en nuestra publicación de septiembre de 2017 tratamos de detallar un poco este tipo de residuos, presentamos un resumen: los plásticos residuales de eléctricos y electrónicos provienen de diversos sectores de consumo, entre los que destacan plásticos con mayor volumen de aplicación como el PP y resinas de ingeniería como ABS, PC/ABS, HIPS, PUR.

Debido a la presencia de aditivos como retardantes de la flama, del tipo bromado (BFR), el reciclado de plásticos de E-Residuos presenta mayor complejidad de tratamiento y reprocesamiento, en comparación con los plásticos utilizados en otras aplicaciones. El procesamiento de plásticos que contienen aditivos (BFR) considerados contaminantes orgánicos persistentes (COP) son regulados por la Convención de Estocolmo (en vigor desde 2004), la cual establece que el reciclaje o la eliminación final de los artículos que contienen BFR o COP debe llevarse a cabo de manera ambientalmente racional y no debe dar lugar a la recuperación de BFR o COP para su reutilización; también exige la separación y clasificación de los plásticos con BRF de los demás  E-Residuos.

Actualmente, la mayoría de los equipos eléctricos y electrónicos (EEE) no están diseñados para el reciclaje, y mucho menos para favorecer un ciclo cerrado de sus residuos. El desarrollo de un ecodiseño adecuado permitiría beneficios ambientales y económicos, de tal manera que el uso de plástico reciclado en EEE podría reducir el impacto ambiental en más del 20 %.

Etapas de implementación de una estrategia ambiental que promueva la circularidad de los E-Residuos

Economía circular como estrategia. La economía circular es un sistema industrial regenerativo que desde el inicio, con el diseño, considera la optimización y reducción del uso de materiales y energía, además de la minimización de residuos y emisiones. Esto lleva a tratar de desvincular el uso de materia prima y recursos no renovables para eliminar la contaminación y generación de residuos.

Control en la selección de materiales plásticos. Las decisiones sobre el uso de materiales y productos químicos se toman desde el inicio del ciclo de vida, durante la etapa de ecodiseño del producto. La circularidad, entonces, se promoverá al reducir la gran variedad de tipos de polímeros y eliminar aditivos complejos mediante la utilización de plástico reciclado en la producción.

Para los recicladores, una de las principales barreras para reprocesar E-Residuos plásticos es la gran cantidad de polímeros diferentes.

Una potencial solución para reducir esta gran variedad podría consistir en promover acuerdos entre los fabricantes sobre los tipos de plásticos que utilizan en sus productos, facilitar la identificación de los componentes y favorecer inversiones en nuevas tecnologías de reciclaje.

Incremento del contenido y uso de reciclado. Sin duda, un gran dilema que se presenta en el sector es el hecho de que los recicladores no procesan plásticos si no hay mercado para ellos, y los fabricantes no puede comprar plásticos reciclados porque no hay oferta. Aquí se hace práctico el requerimiento de una simbiosis circular entre los elementos integrantes de la cadena de valor del sector plástico. Es decir, una mayor integración y comunicación entre resineros, fabricantes, acopiadores, recicladores, etc., que permitan el manejo y procesamiento de un reciclado de calidad que lleve a la obtención de productos competitivos.

Puntos clave para mejorar el reciclado de los E-Residuos plásticos

Administración de los materiales residuales. El flujo de los E-Residuos se caracteriza por ser particularmente complejo debido a su composición, con una combinación de componentes de alto valor (como oro y paladio), y de materiales tóxicos (por ejemplo, mercurio y retardantes de flama bromados). Debido a ello, estos materiales difícilmente entran a un sistema controlado y oficial de recolección, lo que favorece el manejo y la exportación ilegal de los mismos a países en desarrollo. Esto requiere, de manera urgente, la implementación y aplicación de regulaciones para la clasificación y etiquetado de dichos residuos.

Trazabilidad. Una de las principales debilidades en la gestión y manejo de los E-Residuos es la falta de un sistema de trazabilidad, ya que actualmente es complicado realizar un seguimiento de los flujos de materiales de entrada y salida en la cadena de suministro de E-Residuos. La trazabilidad total de la gestión de los E-Residuos debería permitir un aumento del volumen recolectado, reducir los flujos incontrolados y garantizar el tratamiento adecuado de los materiales de acuerdo con su composición plástica y contenido de sustancias peligrosas. Asimismo, una trazabilidad eficiente permitiría la implementación de una infraestructura de recolección más controlada, que tendría como resultado el tratamiento y reprocesamiento de residuos eléctricos y electrónicos de mayor calidad.  

Tecnología. El estado actual de la tecnología para la manipulación de dichos materiales residuales ha evidenciado no ser muy eficiente debido a las considerables pérdidas de plástico limpio y las limitaciones establecidas por las regulaciones restrictivas para E-Residuos. Por ello que se ha demostrado que el reciclaje de los plásticos residuales basado en un desmontaje y separación manual ha resultado más selectivo y preciso, lo que implica una menor pérdida de plásticos limpios. Sin embargo, el uso de baja tecnología implica costos más elevados, por lo que resulta menos atractivo tecnológica y económicamente.

Consideraciones de diseño. Se ha demostrado que materiales reciclados de calidad y la implementación de un ecodiseño que asegure la circularidad del sistema mediante el reemplazo de componentes o la reciclabilidad de materiales, permiten ventajas sustentables tangibles, lo cual a su vez posibilita la reducción de un 20 % del impacto ambiental del producto. Algo interesante por destacar es que estos beneficios ambientales deben transmitirse al mercado a través de comunicados sustentables del producto.

Participación del consumidor. Se ha demostrado la eficiencia de los sistemas de recolección en países nórdicos basados en la separación de los E-Residuos desde la fuente, según el involucramiento y compromiso de los consumidores para contribuir con el sistema. 

Las limitaciones del desmantelamiento manual de E-Residuos durante el reciclaje demuestran la urgencia de reducir los tipos de plásticos utilizados en la fabricación de equipos eléctricos y electrónicos y la necesidad de identificar las piezas de plástico en términos de tipo de polímero y de retardardantes de flama bromados.

Lo anterior muestra que para el tratamiento de los E-Residuos se requiere la incorporación de un sistema de ecodiseño que promueva un flujo circular y más sustentable de los materiales, que reduzca su impacto ambiental.

Así, se necesita la creación de protocolos y regulaciones adecuadas para el uso de los plásticos en aplicaciones EEE o de componentes electrónicos complejos.

Considerando la gran diversidad de sectores de aplicación y la amplia gama de productos plásticos, al igual que la presencia de aditivos como los retardantes de flama del tipo bromado, se demanda la implementación eficiente y confiable de sistemas de identificación, acopio, recolección y separación, que permitan un reciclado de calidad para reducir la contaminación, así como el desarrollo de retardantes de flama con bajo impacto ambiental.

Referencias

Graça Martinho, Ana Pires. Waste Management. Vol. 32, 2012, p. 1213.

Keshav Parajuly.  Resource, Conservation & Recycling  Vol. 6, 1 May 2020, 100035