APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS DE APARATOS ELECTRICOS Y ELECTRONICOS (RAEE)Los residuos electrnicos, definidos en 2001 por la organizacin para la Cooperacin y el Desarrollo Econmico (OCDE) como cualquier dispositivo que utilice un suministro de energa elctrica, que haya alcanzado el fin de su vida til, con contenido de diversos elementos txicos, que al final de su vida til requieren un tratamiento adecuado para prevenir un impacto negativo en la salud de las personas y el medio ambiente (Silva, 2009).Los RAEE contienen ms de mil substancias diferentes, muchas de las cuales son txicas, como plomo, mercurio, arsnico, cadmio, selenio, cromo hexavalente, y retardantes del fuego que crean emisiones de dioxina cuando se queman; contienen cantidades considerables de materiales valiosos, como metales preciosos. El valor de los metales ordinarios existentes en los RAEE es muy alto: 1 tonelada de RAEE contiene hasta 0,2 toneladas de cobre (Silva, 2009).Debido al variado rango de materiales existentes en los RAEE, es difcil establecer una composicin material generalizada para todo el flujo de residuos. Sin embargo, la mayora de los estudios examina cinco categoras de materiales: metales ferrosos, metales no ferrosos, vidrio, plsticos y otros. Ver Cuadro 12 (Silva, 2009).

Por otra parte, se dice que un equipo PC tpico (desktop) contiene, en proporciones variables (Silva, 2009): 25 por ciento de partes recuperables. 72 por ciento de materiales reciclables: plsticos, metales ferrosos, aluminio, cobre, oro, nquel y estao de las placas. 3 por ciento de residuos contaminantes: plomo, mercurio, berilio, selenio, cadmio, cromo, sustancias halogenadas, CFC clorofluocarbonos, PCB bifenilospoliclorados, PVC policloruro de vinilo, ignfugos (arsnico y amianto). Los RAEE aportan 70 por ciento a los residuos totales de metales pesados.Para el aprovechamiento de los RAEE existen dos opciones (Fundacin Ecotic, 2010): Reutilizacin: es la reparacin de los aparatos para de este modo alargar la vida til de este. Es necesaria una logstica que permita conservar las caractersticas de los aparatos con un tipo de recogida, transporte, clasificacin y almacenamiento seguros, para evitar el deterioramiento de este que impida la reutilizacin. Reciclaje: Como segunda opcin est el reciclaje la cual implica desmontarlos o triturarlos para aprovechar las diferentes partes que componen los aparatos.Reutilizacin (Silva, 2009):Bsicamente la reutilizacin se basa en el reacondicionamiento de los diferentes aparatos para ser ingresados nuevamente en el mercado; en Latinoamrica la reutilizacin est enfocada a proyectos de reacondicionamiento de computadores por medio de iniciativas sociales teniendo como objetivo reducir la brecha digital a travs de la donacin de computadores. Teniendo como modelo de referencia la iniciativa canadiense Computers for Schools. En este contexto se han desarrollado diversos proyectos en Amrica Latina, que difieren en su diseo operacional y cobertura. Siendo uno de los programas ms exitoso Computadores para Educar, del Ministerio de Educacin colombiano, que en 2007 entreg 28.000 computadores a escuelas, alcanzando as un total de 110.000 desde sus inicios en 2001.Generalmente, los computadores reacondicionados se usan en programas pblicos de educacin dependientes del Ministerio de Educacin de cada pas. Se ha demostrado que un factor clave en esto es el apoyo gubernamental a tales programas, debido al aporte financiero que dicho apoyo implica. Tambin ese apoyo es importante en la distribucin de los equipos a los establecimientos de educacin pblicos; en el acceso de las instituciones pblicas, usuarios corporativos y agencias donantes externas a los computadores; y para difundir experiencias positivas a travs de los medios de comunicacin pblicos.Reciclaje:Fases del proceso de reciclaje (Fundacin Ecotic, 2010):Las diferentes plantas de tratamiento de RAEE siguen procesos similares para la separacin de los diferentes componentes de los residuos elctricos y electrnicos:1. Recogida y transporte a la planta de tratamiento.2. Recepcin y almacenamiento.3. Clasificacin de los equipos.4. Desmontaje manual y separacin de componentes peligrosos.5. Trituracin de materiales valorizables.6. Separacin de materiales y expedicin a valorizacin externa.Las tecnologas de tratamiento utilizadas varan en funcin del tipo de aparato y de sus componentes principales. Dentro de las tcnicas de reciclaje utilizadas se tienen reciclaje mecnico (extraccin y trituracin de materiales, Incineracin y refinado (para la recuperacin de metales), Reciclaje qumico (de metales preciosos (oro, plata, entre otros) de las placas de circuitos impresos).Componentes que se pueden aprovechar (Fundacin Ecotic, 2010):Metales: La primera separacin que se establece es entre metales frreos (hierro, acero) y no frreos (aluminio, cobre, metales preciosos). Se puede usar la separacin mediante imantacin para metales frreos. Los metales pueden recuperarse mediante trituracin, incineracin o enfriamiento. Algunos procesos qumicos permiten separar los metales preciosos como el oro o la plata de los paneles de circuitos impresos.Vidrio: La identificacin y separacin de los productos con elementos de vidrio suele ser complicada debido al contenido en metales pesados de estos materiales, principalmente televisores y monitores. El tubo de rayos catdicos se divide en vidrio de la pantalla (compuesto de bario y estroncio) y en vidrio cnico del embudo (con alto contenido en plomo). Para la separacin y el reciclaje de estos vidrios se utilizan mtodos mecnicos y trmicos, combinados con mtodos qumicos para la recuperacin de polvos de metales.Plstico: El obstculo del reciclado del plstico est en la correcta clasificacin de los diferentes tipos. La mayora de recicladores utilizan la separacin manual, aunque se est empezando a implantar la identificacin de los polmeros comunes mediante rayos X y sensores de luz visible o rayos infrarrojos. Otros sistemas mecnicos incluyen la clasificacin por aire, flotacin o separacin electrosttica o espectroscpica. Tambin existen procesos qumicos que separan los polmeros y eliminan agentes contaminantes. Es importante resaltar que los componentes aprovechables de los RAEE varan significativamente segn el tipo de aparato. En la figura a continuacin se detallan un esquema general de tratamiento de RAEE.

Por otro lado, en algunos pases existe la responsabilidad extendida del producto, para promover la reduccin de los impactos ambientales de sistemas de productos durante el ciclo de vida completo, mediante la extensin de la responsabilidad del fabricante de un producto haca varias etapas de vida del ciclo del mismo, en especial en el reciclaje y la disposicin final. Tal es el caso de la Unin Europea la cual tiene requerimientos para los fabricantes de artculos electrnicos, donde por ley tiene la obligacin de recuperar sus productos, despus de que finaliza su vida til para garantizar su reciclaje y disposicin final.Leccin 38. Valoracin energticaLa combustin para la recuperacin de energa incluye la quema de residuos peligrosos directamente como combustible o usando este como un ingrediente para producir un combustible o energa. Por ejemplo, los solventes usados quemados para producir calor o generar electricidad y los residuos seleccionados incinerados para la produccin de vapor (EPA, 2005; Lund, 1996).Las tcnicas de tratamiento trmico de residuos pueden dividirse a grandes rasgos en categoras: a. Incineracin, donde los residuos se queman en presencia de oxgeno;b. Pirolisis y gasificacin, donde los desechos se someten a altas temperaturas en ausencia o con limitaciones de oxgeno, de modo que no hay combustin directa. Una variacin de esta segunda es la denominada termlisis.La incineracin es un proceso de combustin controlada que transforma los residuos, gracias a la fraccin combustible de los mismos, en materiales inertes, cenizas y gases; el objetivo bsico de la incineracin consiste en destruir trmicamente los contaminantes y valorizar energticamente los residuos combustibles (Castells, s.f). La mayora de la energa liberada durante el proceso de incineracin o de coprocesamiento es trasferida a los gases de combustin, por esta razn, en la medida de lo posible es muy deseable que esta energa sea recuperada y reutilizada en la instalacin o fuera de ella, como por ejemplo en sistemas de cogeneracin (produccin y suplemento de electricidad) (Rodrguez, Torrado, & Vera, 2010).Los gases a la salida de la instalacin se hallan a alta temperatura y es preciso limpiarlos antes de su evacuacin a la atmsfera, para ello es necesario enfriarlos. Si el calor recuperado durante esta operacin se emplea para otros fines: generacin de vapor para proceso, fro industrial, etc., el coste de explotacin se reduce notablemente. Para esta recuperacin, los gases a la salida de la cmara de postcombustin, se introducen en un intercambiador de calor de radiacin (ver figura 29); en l los gases de combustin circulan por su interior mientras que el aire ambiente lo hace por un tubo concntrico al anterior. El resultado es que los gases de combustin se enfran hasta la temperatura que es preciso para entrar en la lnea de lavado de gases y el aire ambiente se calienta (Castells, s.f).Otro de los mtodos utilizados para el enfriamiento de estos gases (recuperacin de energa) de los incineradores de RESPEL es el enfriamiento rpido (quench), proceso en el cual los gases de combustin son reducidos en temperatura por medio de un enfriamiento muy rpido (1100 a 100C en menos de un segundo). Esta tecnologa se emplea para evitar la formacin de dioxinas y por tanto la implementacin de tcnicas adicionales para su eliminacin; se ha adoptado en plantas donde un amplio rango de residuos halogenados es incinerado (European Comission, 2006 En Rodrguez, Torrado, & Vera, 2010.

Si bien el proceso de incineracin es objeto de otro curso, revisaremos algunos aspectos generales dentro del marco del aprovechamiento de residuos.

Los productos fundamentales de la combustin son dixido de carbono, agua y cenizas. Adems de estos y dependiendo de la naturaleza especfica del combustible, pueden aparecer muchos otros elementos; por ejemplo si se trata de un compuesto azufrado, en la combustin aparecer el dixido de azufre. Muchos de estos productos son gases contaminantes por lo que deben instalarse los sistemas de control de emisiones a que haya lugar.

Junto con los anteriores, en las emisiones atmosfricas se produce tambin partculas en suspensin y cenizas, las cuales deben ser colectadas y tratadas segn su caracterstica de peligrosidad.Para instalar un incinerador de sustancias peligrosas, es necesario cumplir la normatividad ambiental y de ordenamiento territorial correspondiente, as como garantizar algunos requisitos operativos fundamentales:a. Asegurar una destruccin de los componentes orgnicos peligrosos que van a ser incinerados, con una eficacia mnima del 99.9%. De esta manera se asegura que estos compuestos no van a ser emitidos a la atmsfera y poner en peligro el ambiente.b. Tener un control estricto de la cantidad de cidos halogenados, especialmente del cido clorhdrico, emitidos a la atmsfera. c. Vigilar el nivel de emisin de material particulado, segn estndares nacionales, regionales o locales (Seoanez, 1998)

En este tipo de tratamiento los criterios para admisin de residuos al proceso deben ser estrictos y conforme al diseo de los equipos de control, especialmente en lo que contenido de sustancias altamente nocivas se refiere, como es el caso de los metales pesados y los PCB. No se debern admitir residuos con las siguientes caractersticas: a. Radioactivos, b. Corrosivos, c. Inorgnicos (Rodrguez, Torrado, & Vera, 2010).

En Colombia se utiliza en alguna medida el tratamiento trmico de residuos peligrosos a travs de plantas de incineracin pero son pocos los casos donde se realice la posterior recuperacin de energa contenida en las gases, a diferencia de pases industrializados como Dinamarca, Suiza, Holanda, entre otros, donde se registra una destinacin entre el 30 y el 50% de los desechos municipales generados a esta alternativa de gestin (Mazzantia et al., 2009). La aplicacin de la incineracin de residuos a larga escala es polmica y objeto de resistencias, incluso en pases donde se encuentra consolidada; todo ello debido a las incertidumbres existentes respecto a las eficiencias reales de los sistemas de control de emisiones y el potencial de contaminacin atmosfrica, con productos altamente perjudiciales para la salud como son las dioxinas y furanos. Por lo anterior, se considera que antes de optar por este tipo de aprovechamiento, el tomador de decisiones debe agotar todas las posibilidades de reutilizacin, recuperacin o reciclaje que se hallen disponibles para los residuos peligrosos.

Por su parte en Europa, el proceso de pirlisis seguido de combustin o gasificacin est considerado como uno de los mtodos ms atractivo y prctico para la generacin de energa a partir de residuos. La pirolisis alotrmica seguida de combustin, comnmente llamada termlisis, desplaza el proceso a una mayor produccin de gases que constituyen el combustible utilizado en la generacin directa de energa elctrica (Ministerio de Ciencia y Tecnologa et al., 2001).La gasificacin se refiere a la pirlisis seguida de un tratamiento, mediante reacciones a temperaturas ms altas de los gases, para producir compuestos gaseosos de bajo peso molecular. El postratamiento gasificador puede realizarse mediante la inyeccin de oxgeno, con o sin aire, vapor de agua y/o hidrgeno. El gas de sntesis producido, puede utilizarse como combustible directo para la obtencin de energa, productos qumicos, productos intermedios o energa. Los gasificadores funcionan en un rango de temperaturas T> 850 C y a presin moderada/alta. En estas condiciones los enlaces qumicos se rompen por accin de la energa trmica en lugar de hacerlo por oxidacin como ocurre en la incineracin y adems esta reaccin es endotrmica, con el consiguiente ahorro de aporte de energa (Ibidem).Existen diversos procesos de gasificacin, en funcin de los residuos y del destino posterior que sed al gas de sntesis cuya aplicacin ms importante sea, a corto plazo, la generacin de energa elctrica. Los tipos de reactores ms utilizados son los de lecho fluidizado burbujeante, para aquellos residuos con pequea granulometra, gasificadores de lecho mvil, a contracorriente o en corrientes paralelas y, muy raramente, gasificadores de lecho fijo (Ibidem).Leccin 45. Estudio de caso

Los RAEE como se mencion en lecciones anteriores, constituye una corriente prioritaria de desechos, tal como se los identifica en el Plan Estratgico del Convenio de Basilea (2002-2010), adoptado en la sexta reunin de las partes del Convenio de Basilea y en la Declaracin Ministerial sobre la constitucin de Alianzas para hacer frente al Problema de los Derechos a Nivel Mundial, adoptada en la sptima reunin de la Conferencia de las partes del Convenio de Basilea. Por medio de esfuerzos regionales y nacionales concretos y bien dirigidos, este tipo de desechos podr ser manejado cumpliendo los objetivos econmicos y sociales (Ministerio de Comunicaciones Republica de Colombia, 2008).Por consiguiente, en Latinoamrica, en varios pases de la regin se han creado empresas que se dedican a la demanufactura, almacenamiento, reciclaje y disposicin final de residuos provenientes de equipos como los computadores cada uno con diferentes niveles de desarrollo especialmente desde el punto de vista tcnico, a su vez han surgido estrategias para el manejo de computadores usados que incluyen mecanismos tales como el reacondicionamiento de equipos asociados a programas de disminucin de la brecha digital como es el caso de la Fundacin Equidad en Argentina , el Comit para la Democratizacin de la Informtica de Brasil y el Programa Computadores para educar de Colombia (Ministerio de Comunicaciones Republica de Colombia, 2008).

En el caso del Programa de Computadores para Educar CPE, creado por el Ministerio de Comunicaciones en el ao 2000, como una asociacin sin nimo de lucro a partir de los lineamientos de la poltica Conpes 3063 de 1999 y lo establecido en el Decreto 2324 de 2000. Teniendo como socios a la Presidencia de la Repblica, el Ministerio de Tecnologas de la Informacin y las Comunicaciones (TIC), el Fondo de TIC, el Ministerio de Educacin Nacional y el Sena (Ministerio de Educacin Nacional Republica de Colombia, 2011).Teniendo como misin fundamental contribuir al cierre de la brecha digital y de conocimiento mediante el acceso, uso y aprovechamiento de las tecnologas de la informacin y comunicacin, en las sedes educativas pblicas del pas. Por medio del reso tecnolgico, generando beneficios ambientales, econmicos y educativos, por medio de estrategias que incluyen el reacondicionamiento, la adquisicin y el mantenimiento de equipos de cmputo, el acompaamiento educativo y la gestin de residuos electrnicos (Ministerio de Educacin Nacional Republica de Colombia, 2011). Para poder cumplir con esta misin el programa computadores para educar cuenta con centros de reacondicionamiento de equipos en desuso en las plantas de Bogot, Cali y Medelln. Adicionalmente, en su estrategia de gestin ambiental responsable, cre en 2007 el Centro Nacional de Aprovechamiento de Residuos Electrnicos (Cenare) para aprovechar y gestionar adecuadamente los residuos electrnicos generados en el proceso de reacondicionamiento (Ministerio de Educacin Nacional Republica de Colombia, 2011).Proceso de aprovechamiento de los computadores:Posterior a la recoleccin de los computadores en los diferentes puntos de donacin, los computadores son trasladados a los diferentes Centros de Reacondicionamiento (Bogot, Cali y Medelln); cada Centro de Reacondicionamiento cuenta con las siguientes facilidades (Ministerio de Comunicaciones Republica de Colombia, 2008): Bodega de almacenamiento. Zona de Triague (Inspeccin fsica) Almacn Estacin de prueba Estacin de ensamble e instalacin de software. Estacin de limpieza de equipos Estacin de empaque Zona de producto terminado Oficinas Salas de capacitacin MontacargasEn trminos generales el proceso de aprovechamiento se realiza en diferentes fases dentro de las cuales se tiene (Ministerio de Comunicaciones Republica de Colombia, 2008): Recepcin del PC: Despus de la recoleccin, los computadores son recibidos en el Centro de reacondicionamiento. Triague: Se realiza una clasificacin de partes, en esta etapa los computadores son separados en sus diferentes componentes (CPU, Teclado, ratones, etc.); cada tipo departe es almacenada en un contenedor especifico. Limpieza de monitores, CPU y perifricos: En esta etapa se limpian los monitores, CPU y perifricos, como teclados y mouse. Los monitores son sometidos a desensamble, limpieza de la carcasa (eliminacin de manchas, calcomanas u otros residuos) con el fin de darles la apariencia de un monitor nuevo, soplado de los componentes internos y, finalmente, armado; por su parte, las CPU son sometidas tambin a desensamble, lavado de carcasa y soplado. Realizacin de pruebas: Los teclados y mouses, despus de ser armados se someten a pruebas y, en el caso de presentarse daos, pasan a la etapa de reparacin. Por otro lado la CPU es acondicionada para quedar con mnimo de 10GB en el disco duro. Para posteriormente ser ensambladas y formatear el disco duro, el cual asegura la no recuperacin de informacin almacenada previamente por los donantes. Reparacin: Se arreglan los componentes defectuosos para su posterior reso; los componentes que no puedan ser reparados se almacenan para, posteriormente ser llevados al Centro Nacional de Aprovechamiento de Residuos Electrnicos (CENARE). Ensamble e instalaciones de software: se instalan los software y se arma el equipo con todos sus componentes internos y externos, se aspira internamente el computador, se realizan pruebas de funcionamiento a cada componente y finalmente se instala el sistema operativo. Control de Calidad: Se realiza una prueba de fatiga al computador, utilizando un software que realiza en una hora el trabajo equivalente a 8 horas, para garantizar las excelentes condiciones de funcionamiento del equipo. Limpieza: Los computadores ya ensamblados son sometidos a una etapa de limpieza externa final. Pre-empaque: El computador es empacado en bolsas plsticas selladas. Empaque: El computador se empaca en cajas de cartn especiales para computadores, con su debida proteccin (icopor). Almacenamiento: Las cajas son apiladas en estibas, selladas con plstico y almacenadas en la bodega como producto terminado. Despacho a escuelas seleccionadas: Los computadores son transportados por va terrestre, area o martima hasta las escuelas beneficiarias.

Paralelo al proceso de reacondicionamiento, existe el proceso de demanufactura de los equipos que no cumplen con las especificaciones mnimas requeridas en las instalaciones del Centro Nacional de Aprovechamiento de Residuos Electrnicos CENARE.En trminos generales, el proceso llevado a cabo, en el CENARE, est planteado en tres fases de manufactura, con salidas de residuos a almacenes especficos de partes, de repuestos electrnicos y de reso en robtica educativa y de reciclaje de materiales.

El proceso de demanufactura se describe a continuacin (Ministerio de Comunicaciones Republica de Colombia, 2008):

Fase uno: Demanufactura de partes principales: Despiece de los componentes principales del equipo y la separacin, clasificacin y almacenamiento particular de los componentes individales. Fase dos: Demanufactura especifica de componentes para recuperacin de partes para alimentar a almacenes de repuestos y Robtica educativa. Comprende el desmonte y retiro de componentes especficos para ser utilizadas en aplicaciones de reso para proyectos de robtica. Fase tres: Demanufactura total. Es la demanufactura total del equipo en todas y cada una de sus partes constitutivas, con la finalidad de identificar y separar las diferentes corrientes de residuos para su aprovechamiento o adecuada disposicin final. Algunas de las Alternativas de gestin de los residuos para el programa computadores para educar formuladas en el estudio realizado en el 2008 por el centro regional del convenio de Basilea para amrica del sur, con la coordinacin de computadores para educar y la direccin de desarrollo sostenible del MAVDT son (Ministerio de Comunicaciones Republica de Colombia, 2008):La propuesta de alternativas de gestin en la demanufactura de computadores son en el caso de cermicos ferromagnticos y de metales, ferrosos y no ferrosos, el aprovechamiento y valorizacin por reso y reciclaje mediante procesos de fundicin y posterior fabricacin de productos metalrgicos, teniendo en cuenta que no pierden sus propiedades y no se distinguen de los metales vrgenes. Por otro lado, los montajes elctricos y electrnicos pueden ser aprovechados y valorizados a travs de la reutilizacin directa como repuestos y/o componentes de plataformas de robtica educativos. Finalmente, otros residuos no peligrosos como cintas, espumas, gomas y tierra pueden ser entregados al consorcio de aseo de la zona para su disposicin final en rellenos sanitarios, junto con los residuos de tipo domstico.En cuanto a los residuos peligrosos, como alternativas de gestin propuestas se tienen: tratamiento trmico por co-procesamiento (caso Holcim) e incineracin, este ltimo con disposicin final de cenizas, en el caso de plsticos con retardantes de llama; Tratamiento fsico, qumico y/o electroltico o disposicin final en relleno sanitario con celda de seguridad del polvo fosforescente de monitores. En el caso de tarjetas de circuito impreso y otros montajes elctricos y electrnicos que no van a ser reutilizados en forma directa, las alternativas de gestin son aprovechamiento y/o valorizacin por procesos de recuperacin de metales preciosos, plomo, estao y plstico, tratamiento trmico por incineracin, y tratamiento por estabilizacin (solidificacin). Por ltimo, el vidrio de CRT puede gestionarse a travs de tratamiento fsico, o por aprovechamiento y/o valorizacin para su posterior uso como materia prima en la industria cermica, en recubrimientos y acabados, y en la produccin de fibra de vidrio.

PROFUNDIZAR: Estudio piloto de recoleccin, clasificacin, reacondicionamiento y reciclaje de Computadores e impresoras usadas llevado a cabo en Bogot en el marco del Proyecto inventario de e-waste en Sudamrica del centro regional de Basilea Para Suramrica.

http://crsbasilea.inti.gov.ar/pdf/estudio_piloto_ColombiaInformeFinal.pdf

Arrieta, G. (2008). Anlisis de la produccin de residuos slidos de pequeos y grandes productores en Colombia. Bogot: CRA.

Castells, X. E. (s.f). Bolsa de Residuos y Subproductos industriales. Recuperado el 17 de 11 de 2011, de La incineracin como tcnica de tratamiento de residuos: http://www.borsi.org/html/publicaciones.asp

BORSIes un mecanismo creado por elCentro Nacional de Produccin mas Limpias y Tecnologas Ambientales de Colombiapara fomentar el intercambio de residuos y subproductos industriales, mediante transacciones de compraventa entre demandantes y ofertantes y a travs de la recuperacin, el reciclaje y la reintroduccin de dichos materiales a las cadenas productivas.

http://www.borsi.org/html/publicaciones.asp?

European Commission. (2011). Report from the commission to the European Parliament, the Council, The European Economic and Social Committe and the committe of Regions on the Thematic Strategy on the Prevention and Recycling of waste. Brussels: European Commission.