Universidad de ChileFacultad de Ciencias Físicas y MatemáticasDepartamento de Ingeniería EléctricaEL69E

Informe FinalEL69E Introducción al Trabajo de

TítuloModelo Colaborativo para la Gestiónde Reciclaje de Residuos Electrónicos.

Estudiante David PinedaProfesor Guia Nicolás BeltranProfesor Nelson MoralesFecha 25 de noviembre 2010

Datos de la Memoria

Título Propuesto:

Modelo Colaborativo para la Gestión de Reciclaje de ResiduosElectrónicos.

Resumen

Desarrollo de un modelo colaborativo de un sistema de in-formación que permita mejorar la gestión del reciclaje de losresiduos electrónicos. El modelo debe ser capaz de contener ladescripción de su contenido material referenciado a los métodosde reciclaje de estos.

El trabajo tiene tres partes importantes:

Estudio de los procesos de reciclaje

Desarrollo del sistema de información

Estudio de cuetiones legales, derechos de autor, patentes.

1

Datos Estudiante

Nombre: David PinedaRUT: 15638839-4Matrícula: 22002058Carrera: Ingeniero Civil ElectricistaFono: 8520150Correo Electrónico: dpineiden@gmail.com

Profesor Guía

Nombre: Nicolás BeltranCargo: Director de Departamento Ingeniería EléctricaE-mail: nicolas.beltran@die.uchile.cl

2

Presentación Memoria

Título

Modelo colaborativo para la Gestión de Reciclaje de Resid-uos Electrónicos.

Fundamentación y Objetivos generales

La tecnología ha sido un elemento que ha intervenido fuerte-mente en el desarrollo de la humanidad, representada medi-ante herramientas que han facilitado la adaptación al medioque se ha desenvuelto.Sin embargo,conocidas las propiedades materiales de estas,la complejidad que ha alcanzado con el desarrollo tecnológi-co, es posible observar que la desintegración de cada ele-mento tecnológico al quedar expuesto al medio ambiente sevuelva cada vez más difícil, debido a su composición ma-terial (y niveles de toxicidad) que, en forma natural, seríadañido mantener sin aplicarle un proceso de reciclaje.Debido a lo anterior, en la actualidad se tienen noticia de lasenormes cantidades de desechos acumulados que provocan

3

contaminación. Proyectandose además a futuro el panora-ma medioambiental se vería complicado si es que no sedesarrollan iniciativas que procuren encargarse del proce-samiento de estos desechos y, en conjunto, desarrollar sis-temas de prevención de la exposisión de estos.Ahora bien, dada esta situación, me ha tocado observarcomo estudiante de ingeniería algo de importancia crucialy que afecta directamente al modo de procesamiento delos desechos. Es un problema también generalizado y es losiguiente: el desarrollo lineal de un producto, desde la ex-tracción de los recursos necesarios para contruirlo, la etapade diseño, armado del producto, distribución, consumo ydesecho; no considera la reincorporación del desecho (lo ma-terial) de forma incocua al medio ambiente, provocando asíla acumulación y contaminación anteriormente descritas.En consecuencia se hace necesario formular una propuestaa nivel general en que se incluya la etapa de reciclaje en eldiseño de cada producto, en el cual se establecen mediantereferencia a protocolos de tratamiento de materiales, el co-mo procesarlo de la manera más eficiente posible. De estamanera se estaría comenzando a dar una solución a lo quese hace con los productos una vez concluido su tiempo devida.Para reforzar la propuesta anterior se elaborará un mod-elo de sistema de información colaborativo para el proce-samiento de desechos electrónicos que contenga la infor-mación de los protocolos de reciclaje de cada pieza y enconsecuencia los materiales, permitiendo la realimentacióndel proceso productivo general.

4

Revisión Bibliográfica y Estado del Arte

Genes, Bytes y Emisiones: Bienes Comunes y Ciu-dadania

Establecer el Ecosistema como un bien común global, queen este momento no está regulado económicamente y que, acausa de esto, se define un sistema de explotación-producción-consumo que causa graves daños al ecosistema.Para esto, ayuda a definir a que nos referimos cuando sehabla de un bien común. En base a esta definición se obser-van las distintas formas en que se desarrollan regulacionesque permiten un desarrollo sostenible de este tipo de bienes.El texto en sí consiste en una serie de artículos escritos porimportantes intelectuales y científicos como Richard Stall-man, fundador del movimiento del software libre, y ElinorOström, economísta ganadora del Nobel el año 2009 y de-sarrolladora de investigación en sistemas cooperativos.Se encuentra disponible libremente en la red.

Normas ISO 14000

Estas normas establecen parámetros para la gestión ambi-ental. Nacidas a partir de Cumbre de la Tierra, organizadapor la Conferencia sobre el Medio Ambiente y el Desarrolloen junio de 1992 en Río de Janeiro -Brasil-. Esta certifi-cación tiene dos líneas de trabajo:

• Certificación del Sistema de Gestión Ambiental, medi-ante el cual las empresas recibirán el certificado.

5

• Sello Ambiental, con el cual se certifican los productos.

La norma se compone de 5 elementos, los cuales se rela-cionan a continuación con su respectivo número de identi-ficación:

• Sistemas de Gestión Ambiental (14001 Especificacionesy directivas para su uso – 14004 Directivas generalessobre principios, sistemas y técnica de apoyo.)

• Auditorías Ambientales (14010 Principios generales- 14011Procedimientos de auditorías, Auditorías de Sistemasde Gestión Ambiental- 14012 Criterios para certificaciónde auditores)

• Evaluación del desempeño ambiental (14031 Lineamientos-14032 Ejemplos de Evaluación de Desempeño Ambien-tal)

• Análisis del ciclo de vida (14040 Principios y marcogeneral- 14041 Definición del objetivo y ámbito y análi-sis del inventario- 14042 Evaluación del impacto delCiclo de vida- 14043 Interpretación del ciclo de vida-14047 Ejemplos de la aplicación de iso14042- 14048 For-mato de documentación de datos del análisis)

• Etiquetas ambientales (14020 Principios generales- 14021TipoII- 14024 Tipo I – 14025 Tipo III)

• Términos y definiciones (14050 Vocabulario)

La ISO desarrolla sólo aquellas normas para las que hayuna exigencia de mercado. El trabajo es realizado por ex-pertos provenientes de los sectores industriales, técnicos yde negocios que han solicitado las normas y que posterior-mente se proponen emplear. Estos expertos pueden unirse

6

a otros con conocimientos relevantes, tales como: los repre-sentantes de agencias de gobierno, organizaciones de con-sumidores, las academias, los laboratorios de pruebas y engeneral expertos internacionales en sus propios campos.

EMAS

Son una serie de normas de gestión medioambiental naci-das en la Unión Europea en la que se reconoce a las or-ganizaciónes que han implementado un sistema de gestiónmedioambiental.Las etapas para esta certificación son las siguientes:• Compromiso de la dirección• Diagnóstico Medioambiental• Definición de la Política Medioambiental.

Recycling from e-waste to resources

Este es un documento que publicó la ONU, bajo la inicia-tiva Solve the E- Waste Problem (StEP), el año 2009 comoresultado de la preocupación por la creciente cantidad debasura eléctronica producto del consumo desmedido de estay mínimo procesamiento de estos desechos.Se hizo un estudio de las composiciónes químicas de estosproductos, incluyendo el manejo y tratamiento medianteprocesos ambientalmente amigables.El estudio, estructurado en tres partes, tiene los siguientestres objetivos principales:

7

1. El análisis del potencial de mercado de las tecnologíaspertinentes para el sector de reciclaje de los RAEE endeterminados países en desarrollo,

2. El examen de la solicitud del “Framework for UNEPTechnology Transfer Activities in Support of GlobalClimate Change Objectives” (traduce: Marco para lasActividades de Transferencia de Tecnología del PNU-MA en apoyo de los Objetivos del Cambio ClimáticoGlobal) a fin de fomentar la transferencia de tecnologíasinnovadoras en el sector del reciclaje de los RAEE,

3. La identificación de centros de innovación y centros deexcelencia en las economías emergentes relevantes paratecnologías de reciclaje de RAEE. Después de una in-troducción a los objetivos, el alcance y la metodologíade este estudio, el segundo capítulo presenta las basesdel reciclaje de los RAEE, incluyendo:

• La importancia de los RAEE para la gestión de re-cursos y el control de tóxicos,

• La estructura y los principales pasos en la cadenade reciclaje,

• Los objetivos básicos a alcanzar para el reciclaje delos RAEE,

• Los criterios de innovación para la evaluación detecnologías de reciclaje.

Methodological and Technological issues in Tech-nology Transfer

La UNEP (Programa de las Naciones Unidas para el Medioam-biente: http://www.unep.org/ ) desarrolló este documen-

8

to en el cual se establecen los metodos y tecnologías parala gestión de transferencias de productos tecnológicos enrelación al cambio climático.

Fundación E-waste

El objetivo de la fundación ewaste es disminuir el problemaque causa la basura electrónica al desarrollo de los países.Se pretende dar un uso de segunda mano a los desechoselectrónicos de los países desarrollados que aún puedan uti-lizarse para llevarlos países en desarrollo.

Evaluating Electronic Waste Recycling Systems: TheInfluence of Physical Architecture on System Per-formance (Tesis de Susan Fredholm-MIT)

Consiste en un estudio que evalua los distintintos métodosde reciclaje estudiados en diversas instancias acedémicas ydesarrollados en la empresa. Presenta una sistematizaciónde la metodología desarrollada con el Laboratorio de Sis-temas Materiales para caracterizar los sistemas de reciclaje.Se estudian casos de Suiza, Suecia, Noruega, Bélgica, etc.Permitiendo el análisis de los casos de estudio construir unmodelos de sistema para procesar basura electrónica. Estemodelo examina la arquitectura de recolección, transporte,porcesamiento y administración de esta, permiendo así pre-decir el mejoramiento ambiental y financiero, resultado dela aplicación de los sistemas de reciclaje teóricos en cadalocalidad.

9

Gestión de residuos electrónicos en América Latina(Universidad Católica Raúl Silva Henríquez).

Una serie de artículos sobre el tema: Perspectivas globalessobre residuos electrónicos / Rolf Widmer, Heidi OswalsKrapf, Deepali Sinha-Khetriwal, Max Schnellmann, HeinzBoeniLos residuos electrónicos en el contexto latinoamericano –Reciclaje de residuos electrónicos en América Latina... /Heinz Boeni, Uca Silva, Daniel OttRecuperación y reciclado de PC en América Latina y elCaribe / Alejandro PrinceResponsabilidad extendida del productor en la gestión deresiduos electrónicos. Un modelo repicable en Chile / DanielGarcés y Uca SilvaIndicadores del impacto social del reacondicionamiento decomputadores concedidos por donantes externos / SusanaFinquelievichExperiencias de gestión de residuos electrónicos en AméricaLatina: De un residuo peligroso a un mercado latinoaméri-cano del reciclado de residuos de aparatos eléctricos y elec-trónicos / Gustavo Fernández ProtomastroLa gestión de residuos electrónicos en Costa Rica. Resulta-do de una alianza público-privada / Victoria Rudin Vega.Manejo de residuos electrónicos en Perú. Situación actu-al y avances hacia una gestión formal integrada / OscarEspinoza LoayzaExperiencias de reacondicionamiento de equipos electróni-cos en América Latina. Proceso de recepción de donaciones

10

de equipos electrónicos reciclados y reacondicionados prove-nientes del exterior / Paula Celina Pérez. Proyecto Com-putadores para la Inclusión. Reacondicionamiento e inclusióndigital en Brasil / Cristina Kiomi Mori. Fundación TodoChilenter. Del reacondicionamiento al uso social de la tec-nología / María Eugenia Hirmas. Un estudio de caso. Dis-posición de residuos electrónicos en Sudáfrica / Alan Finlay.

Closing the Loop, Electronics Desing to Enhace Reuseor Recycling Value Final Report.

Es un documento publicado a principios del 2009, elabora-do por el Green Electronics Council. Coincidentemente conel tema propuesto, este documento consiste en una serie derecomendaciones para hacer el diseño de los productos inte-grados a un desarrollo sustentable. Esto significa que, dadala cercanía temporal, hay sincronía en la consideración deimportancia de los temas a tratar.El tema central del que trata es proporcionar una serie derecomendaciones a los diseñadores de productos electróni-cos para que estos se diseñen, además de su funcionalidadbase, para un procesamiento post término de vida. Unaidea que destaca es insertar una etiqueta electrónica en ca-da producto que contenga la información de su descripciónfísica, partes peligrosas, etc.

Sistemas colaborativos de información

Documento en internet que explica en que consiste un sis-tema de información con un sentido de desarrollo colabora-

11

tivo.http://www.cibersociedad.net/congres2009/es/coms/sistemas-colaborativos-para-la-organizacion-de-la-informacion-en-una-revista-digital/357/

Aprovechamiento de monitores descartados

Autora: Claudia ChavesInstituto Tecnológico de Costa RicaEscuela de Ciencia e Ingeniería de MaterialesEste trabajo presenta una metodología para el análisis, rescatey reciclaje de monitores CRT. Considerando además quepresentan partes de alta toxicidad y elementos comunes en-tre los distintos modelos.

Objetivos específicos

• Estudiar de los procesos para el reciclaje de un produc-to electŕonico.

• Establecer un flujo de trabajo para evaluar y clasificarcada desecho,

• Establecer un flujo de trabajo para separar las partesde cada desecho.

• Definir los procesos de reciclaje según el material decada parte.

• Desarrollar un modelo de sistema de información conlas siguientes características.

12

1. Contener la información de cada desecho como pro-ducto, piezas, composición material y procesos dereciclaje

2. Permitir la construcción colaborativa de la base dedatos

3. Basarse en plataforma web4. Permitir desarrollos posteriores.

• Estudiar las posibilidades legales en cuanto a derechosde autor, patentes industriales, etc.

• Definir la necesidad de instalar un modo de desarrollosustentable en la enseñanza académica.

• Aplicar el desarrollo en la instalación de una PYME dereciclaje de RREE sustentable.1. Estimar la recuparación de la inversión2. Analizar precios de mercado de los materiales3. Estudiar y aplicar a PYME alternativas sustenta-

bles para fundir materiales recuperados.

Sobre el modelo preliminar

Incluir en el diseño de los productos la descripción física, lasreferencias a los procesos necesarios para el reciclaje, segúncategoría. Generando además una base de datos referencialy abierta con esta información.Recolección: modos de recolectar los desechos, según nivelesde consumo, ubicación y registro del producto por consum-idor. Métodos de transporte y recomendaciones.

13

Clasificación: corresponde a clasificar cada producto por suscondiciones de calidad material, escalabilidad o portabili-dad, entre otras.Registro de los datos del historial de cada producto proce-sado, permitiendo a posteriori estudios estadísticos.Desarrollo con comunidades, empresas y organizaciones deiniciativas para adherirse a la propuesta.Gestión de los beneficios obtenidos a partir del proceso.

Antecedentes Generales

Con anterioridad el tema del reciclaje de basura electrónicano se había trabajado en el departamento de ingeniería eléc-trica. Sin embargo, el profesor hace clases de Física Elec-trónica y Circuitos Electrónicos, lo que permite comprenderen forma general como están hechas las piezas electrónicas.

Antecedentes Específicos

Dentro del departamento no hay trabajos previos.En la facultad de Arquitectura, hay un trabajo de HenryBauer Vera, llamado Reciclaje de Basura Electrónica.Además se considera el trabajo de Susan Heldom (MIT)como el más directamente relacionado, en conjunto con eltrabajo de Claudia Chaves (Costa Rica) sobre reciclaje demonitores CRT.

14

Hipótesis de trabajo y metodología.

Hipótesis

Si se incluye en la etapa de diseño de un producto el recicla-je entonces es posible con mayor probabilidad, determinan-do los protocolos adecuados para su tratamiento, procesarlouna vez que acabe su vida útil.Haciendo dos clasificaciones generales: reutilización de loselementos y reciclaje. Este proceso sería más eficiente ymenos contaminante ya que se tendría la información de co-mo está hecha cada parte del producto y, en consecuencia,seguir los pasos dados por los protocolos que determinan lamanera más eficiente de procesar cada parte.Además, considerando la información generada por distin-tas iniciativas de reciclaje, pensando en evitar la generaciónde información redundante y la necesidad de unirlas. Eltrabajo colaborativo que logre aunar estos conocimientos,generando una nueva interfaz de condiciones para facilitarel desarrollo de nuevas iniciativas de reciclaje permitiríaestablecer un nuevo horizonte en el desarrollo de las tec-nologías.

Metodología

Se estudiará en primer lugar la facultad del producto tec-nológico, entendido como herramienta, para degradarse; larelación que tiene este con el ecosistema, considerandolocomo un bien común global.

15

Luego, se estudian las principales características de los es-tándares ISO y EMAS para la gestión medioambiental.Se aportará con la primera conclusión de integrar en el dis-eño del producto la etapa de reciclaje.A continuación los métodos de reciclaje para basura elec-trónica.Luego se desarrolla el modelo de línea de procesamientopara el reciclaje, catalogación y generación de protocolosde reciclaje de cada produto en estudio.Se concluye con las consideraciones con que se aporta eneste trabajo y proyección sobre posibles trabajos relaciona-dos.En conjunto, se estudiará las condiciones legales que posi-bilitan el desarrollo e instalación de nuevas iniciativas dereciclaje. Además se estudiará como trabajar el tema depropiedad intelectual.Se hará además un mapeo de las organizaciones o empresasdedicadas el reciclaje, sus deficiencias y necesidades.

Plan de Trabajo

Semana 1

Ordenar y definir por categorias la información recopilada.

Semana 2

Trabajo con las metodologías de reciclaje.

16

Semana 3

Trabajo con las metodologías de reciclaje.

Semana 4

Definición flujos de trabajo para reciclaje.

Semana 5

Recopilación de requerimientos para el modelo.

Semana 6

Análisis de términos legales.

Semana 7

Desarrollo modelo entidad-relación

Semana 8

Revisión modelo entidad-relación

Semana 9

Desarrollo interfaz WEB

17

Semana 10

Desarrollo interfaz WEB

Semana 11

Pruebas en prototipo.

Semana 12

Revisión del trabajo realizado.

Semana 13

Arreglo de posibles errores

Semana 14

Segunda revisión del trabajo.

Semana 15

Ordenar y revisar anexos.

Infraestructura

Se necesita ocupar laboratorio de electrónica para realizarlos primeros análisis de las piezas, desarmar los productosde testeo, etc.

18

Se necesitan herramientas:-Atornilladores-Cortantes-Pesas-Huinchas de medir, reglas, vernier.-Cronómetro.-Material de embalaje-Cajas para mantener agrupadas las selecciones.

Condiciones Contractuales

No se establece contrato con empresa alguna. La relaciónes solamente con la Universidad de Chile.

19