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Resultados de un proceso de reutilización de RAEE
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Índice Capítulo 1. Introducción ....................................................................................................................... 3
Capítulo 2. Estado legislativo actual ....................................................................................................6
2.1. Aspectos básicos del Ordenamiento Jurídico español ................................................................. 6
2.2. Aspectos básicos de la regulación de los RAEE .......................................................................... 8
Capítulo 3. Manual de procesos..........................................................................................................10
3.1. Fase de retirada ....................................................................................................................12
3.2. Fase de tratamiento ...............................................................................................................13
3.3. Fase de expedición ................................................................................................................13
3.4. Conclusiones .........................................................................................................................14
Capítulo 4. Layout para el procesado de RAEE ...................................................................................15
4.1. Diseño del layout del proceso industrial de reutilización ............................................................16
4.2. Fabricación y montaje de la instalación ...................................................................................19
4.3. Puesta en marcha de la isla prototipo de la Universidade de Vigo ..............................................21
4.4. Puesta en marcha de la isla prototipo de revertia .....................................................................23
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Capítulo 5. Diferentes fines de aprovechamiento de equipamiento ofimático ................................... 27
5.1. Demostrativo I: Control del alumbrado de la EEI .......................................................................27
5.2. Demostrativo II: Armarios Cluster de computación distribuida ...................................................31
5.3. Demostrativo III: Appliance de seguridad perimetral .................................................................35
5.4. Demostrativo IV: Ofimática como uso secundario de los elementos reutilizables ..........................38
Capítulo 6. Impacto ambiental de un proceso de reutilización de RAEE ............................................ 39
6.1. Introducción ..........................................................................................................................40
6.2. Materiales y métodos ..............................................................................................................40
6.3. Resultados y discusión ............................................................................................................44
6.4. Conclusiones ..........................................................................................................................50
Capítulo 7. Resultados económicos globales y escalabilidad industrial ............................................. 51
7.1. Estudio MTM: estimación de los tiempos de operación ...............................................................52
7.2. Demostrativo I. Tiempos de operación .....................................................................................52
7.3. Demostrativo II. Tiempos de operación ....................................................................................54
7.4. Demostrativo III. Tiempos de operación ...................................................................................54
7.5. Informe de escalabilidad .........................................................................................................56
Capítulo 8. Establecimiento de requisitos/estándares para la prestación de servicios de reutilización .... 58
8.1. Fases .....................................................................................................................................59
Capítulo 9. Seguimiento del impacto .................................................................................................. 60
9.1. Audiencia objetivo del proyecto ...............................................................................................60
9.2. Problema medioambiental .......................................................................................................62
9.3. Conclusiones ..........................................................................................................................65
Referencias ......................................................................................................................................... 66
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Capítulo 1Introducción
La generación de los RAEE (Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos) en la Unión Europea ha crecido durante los últimos años tres veces más rápido que la del resto de los residuos sólidos y, se-gún datos del Eurostat, en 2008 ya suponían más del 4% del total de residuos generados en Europa. La problemática ambiental de los RAEE es especialmente importante debido a la presencia entre sus componentes de diversos tipos de materiales, desde vidrios a plásticos y también metales, muchos de ellos metales pesados como plomo, mercurio y cadmio, u otros aún más tóxicos como el selenio y el arsénico, que hace que un inadecuado proceso de reciclaje o reutilización de los RAEE libere al aire, suelo y/o agua grandes cantidades de toxinas.
Debido a esto, la gestión de los RAEE es uno de los principales problemas ambientales y de trata-miento de residuos, a los que se enfrentará la sociedad y la industria en los próximo años. Esta pro-blemática se agrava si tenemos en cuenta que a día de hoy se estima que más del 85% de los RAEE no se recogen ni procesan de manera selectiva, pese a la existencia de normativas europeas (entre otras, la Directiva 2002/96/EC) con las que se pretende fomentar la recogida, reciclado y recupera-ción de cualquier tipo de aparato eléctrico.
Por todo lo anterior nace el proyecto ecoRaee: Demostración de un proceso de reutilización de RAEE para la promoción de estándares de acuerdo con la normativa europea, financiado dentro del programa europeo Life (LIFE 11 ENV/ES/574), con la ambición de atenuar el problema de los RAEE de un modo viable desde un punto de vista no sólo económico y técnico, sino también ambiental, pretendiendo así ofrecer soluciones que permitan superar las barreras que están impidiendo que se alcancen con éxito los objetivos recogidos en las normativas existentes.
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El proyecto ecoRaee es un proyecto colaborativo de 3 años de duración, en el que la Universidad de Vigo es impulsora y líder formando consorcio con revertia, empresa especializada en la gestión de residuos electrónicos, y Energylab, Centro Tecnológico de Eficiencia y Sostenibilidad Energética, dedicado a demostrar la viabilidad técnica y económica de la reutilización y reciclaje de estos apa-ratos. Por parte de la Universidade de Vigo participan en este proyecto varios Grupos de Investiga-ción, que aportan soluciones económicas, legislativas y técnicas al procesado de RAEE, entre ellos el Departamento de Ingeniería Mecánica, el Departamento de Ingeniería Eléctrica, el Departamento de Ingeniería Informática, el Departamento de Economía Aplicada y grupo REDE, el Departamento de Derecho Ambiental y otros servicios como la Oficina de Medio Ambiente (OMA) y la Sección de Proyectos Europeos del Servicio de Apoyo a la Investigación y al Desarrollo.
El objetivo general del proyecto ecoRAEE es la caracterización y demostración de un proceso indus-trial de preparación para la reutilización de equipos electrónicos con el fin de promover los estándares para la transposición de la normativa europea y contribuir a un alto nivel de separación de los RAEE, entre el 45% y el 65% en los próximos años.
Para alcanzar el objetivo general de ecoRaee se han definido diversos objetivos específicos que se desarrollan en las acciones de implementación y monitorización del proyecto, siendo las más impor-tantes las siguientes:
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• Caracterización y comparación del impacto medioambiental de los diferentes procesos existen-tes de terminación de RAEE (reutilización vs. reciclaje).
• Definición de un proceso de preparación para la reutilización y la determinación de los recursos necesarios para ponerlo en práctica.
• Establecimiento de los requisitos obligatorios (base estándares auditables) durante el ejercicio del servicio de preparación para reutilización, reflejado en una guía de propuestas de mejoras regulatorias y estándares técnicos a aplicar.
• Evaluación de la viabilidad técnico-económica y de la escalabilidad del proceso de preparación para la reutilización, por medio de varios procesos demostrativos, así como la valoración de las implicaciones ambientales y políticas.
• Concienciar a todos los actores implicados en este proceso (empresas recicladoras, empresas usuarias y Administración Pública) sobre la preferencia de la reutilización frente al reciclaje de RAEE, poniendo a su disposición el proceso con el fin de asegurar al menos un ratio del 45% de recogida separada de RAEE por parte de los gestores de residuos.
• Asegurar y mejorar una correcta transposición de la normativa europea DIRECTIVA 2012/19/UE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO, del 4 de julio de 2012, sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) consiguiendo un incremento en su aplicación por encima del 80% en los próximos años.
A lo largo de esta publicación se recogerán los resultados que se han obtenido a lo largo de los 3 años de duración del proyecto, resultados que derivan del desarrollo de las fases que componen el proyecto y que se han llevado a cabo por todos los agentes implicados en ecoRaee.
Para finalizar debemos resaltar el apoyo que han mostrado al proyecto numerosas entidades tanto autonómicas como nacionales en el ámbito de desarrollo y aplicación de la normativa comunitaria en materia de RAEE, como son el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambienta y la Con-sellería de Medio Ambiente, Territorio e Infraestructruras de la Xunta de Galicia, así como entidades representativas de la industria del reciclaje y la reutilización de residuos, destacando a la Asociación Española de Recuperación de Economía Social y Solidaria (ARESS).
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Capítulo 2Estado legislativo actualÁlvarez González, Susana (Departamento de Derecho Privado,Universidade de Vigo)
Bustillo Bolado, Roberto O. (Departamento de Derecho Público,Universidade de Vigo)
El objetivo de este capítulo es realizar una breve presentación del ordenamiento jurídico español vinculado a los RAEE. En particular, a lo largo de este capítulo abordaremos diferentes aspectos básicos del Ordenamiento Jurídico español y presentaremos un esquema general de la regulación de los RAEE.
2.1 Aspectos básicos del Ordenamiento jurídico español
El Ordenamiento jurídico español, es decir, el conjunto estructurado de normas que pueden ser tenidas en cuenta por los tribunales españoles para resolver conflictos es muy complejo. Y esa com-plejidad, en parte, deriva del hecho de que las normas jurídicas existentes emanan de muy distintas fuentes y en virtud de tales diversos orígenes pueden tener distintos efectos, alcance y límites.
Simplificando mucho (y a los solos efectos de facilitar el uso de este documento de trabajo por per-sonas con formación académica de otros ámbitos distintos del de las ciencias sociales y jurídicas), podría decirse que en materia de RAEE, todas las normas del Ordenamiento jurídico español encajan
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y se ordenan conforme al siguiente modelo, en el que las normas de cada escalón deben respetar (por distintas razones en cada caso: primacía, competencia, jerarquía) los contenidos de las normas de los escalones superiores de la pirámide:
UNIÓN EUROPEA (Derecho originario, Reglamentos, Directivas y otros)
ESTADO (Constitución Española y legislación básica: leyes y reglamentos)
COMUNIDADES AUTÓNOMAS (Legislación de desarrollo: leyes y reglamentos)
ENTES LOCALES (Ayuntamientos etc.) (Reglamentos: ordenanzas)
Figura 2.1. Esquema del Ordenamiento jurídico español. (Fuente: autores).
El modelo es mucho más sencillo (y, por tanto, eficaz) en Estados como Portugal o Francia, donde la práctica inexistencia de “descentralización” legislativa, hace que el esquema piramidal tenga menos escalones, y las dificultades para elaborar normas, interpretarlas y aplicarlas sea mucho menor.
Por último, sólo señalar a este respecto que, como regla, todas las normas del Ordenamiento jurídico tienen efecto directo, es decir, una vez que entran en vigor generan derechos y deberes, y pueden ser invocadas ante los Tribunales en defensa de los derechos e intereses de personas interesadas. Las Directivas de la Unión Europea son una excepción a esa regla, pues en principio no generan de forma directa derechos y deberes para los ciudadanos de los Estados miembros, sino que, simple-mente obligan a los Estados a “trasponerlas” es decir, a dictar normas que concreten y adapten sus contenidos; serán estas normas elaboradas por los órganos competentes de los Estados miembros las que generen derechos y deberes cuyo cumplimiento podrá ser exigido por los ciudadanos ante los Tribunales.
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2.2 Aspectos básicos de la regulación de los RAEE
En la actualidad, la principal incidencia sobre el régimen jurídico de los RAEE en España es la nece-sidad de trasponer los contenidos de la Directiva 2012/19/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 4 de julio de 2012, sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, para lo cual, actualmente el Gobierno está trabajando en un proyecto de Real Decreto (norma reglamentaria infralegal) sobre los aparatos eléctricos y electrónicos, para la trasposición de la Directiva.
En tanto en cuanto dicha norma se apruebe y entre en vigor, la normativa de referencia en el Derecho estatal español son las redacciones actualmente vigentes de las normas presentadas en la Tabla 2.1.
La base del sistema de regulación de las RAEE en Europa la constituye en la actualidad la citada Directiva 2012/19/CE, cuyas líneas maestras (que deberán ser respetadas por las normas de traspo-sición de ámbito nacional) son las siguientes.
Fines:
- Proteger el medio ambiente- Proteger la salud humana- Contribuir al desarrollo sostenible
¿Cómo?
- Previniendo o reduciendo los impactos adversos de la gestión y generación de RAEE- Reduciendo impactos globales de uso de los recursos- Mejorando la eficacia del uso de los recursos
Objetivos instrumentales:
- Prioritario: prevenir la generación de RAEE- Otros:
1. Reutilización2. Reciclado3. Otras formas de valorización de los RAEE4. Mejorar el comportamiento medioambiental de todos los agentes que intervienen en el
ciclo de vida de los AEE, como por ejemplo: - Productores - Distribuidores - Consumidores - Agentes implicados en la recogida y tratamiento de RAEE
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Constitución españolaArt. 45. CE.1. Todos tienen el derecho a disfrutar de un medio ambiente adecuado para el desarrollo de la per-sona, así como el deber de conservarlo.2. Los poderes públicos velarán por la utilización racional de todos los recursos naturales, con el fin de proteger y mejorar la calidad de la vida y defender y restaurar el medio ambiente, apoyándose en la indispensable solidaridad colectiva.3. Para quienes violen lo dispuesto en el apartado anterior, en los términos que la Ley fije se esta-blecerán sanciones penales o, en su caso, administrativas, así como la obligación de reparar el daño causado.
Art. 149.1.23ª
El Estado tiene competencia sobre “legislación básica sobre protección del medio ambiente, sin perjuicio de las facultades de las Comunidades Autónomas de establecer normas adicionales de protección”.
Marco general (II): Contaminación y prevención
ContaminaciónLey 16/2002, de 1 de julio, de Prevención y control integrados de la contaminación.
Responsabilidad ambientalLey 26/2007 del 23 de octubre de Responsabilidad medioambiental
Marco general (III): Residuos
ResiduosLey 22/2011, de 28 de julio, de residuos y suelos contaminadosLey 11/1997, de 24 de abril, de envases y residuos de envases.(no tiene incidencia directa en RAEE, pero se incluye en la lista por su carácter general)
RAEE
Decreto RAEE 2005REAL DECRETO 208/2005, de 25 de febrero, sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de sus residuos.Eje del sistema RAEE estatal (presumiblemente será derogado por el nuevo Real Decreto en elabo-ración)
Normas específicas relevantes con incidencia sobre RAEE
Registro de establecimientos industriales- Ley 21/1992, de 16 de julio, de Industria.- Real Decreto 559/2010, de 7 de mayo, por el que se aprueba el Reglamento del Registro Integrado Industrial.
Tabla 2.1. Aspectos básicos de la regulación de los RAEE (Fuente: autores).
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Capítulo 3Manual de procesosLajo Ramírez, Alejandro (revertia)
Una vez realizado el análisis de situación del sector de reciclaje de aparatos eléctricos y electrónicos y teniendo en consideración el marco legal que regula esta actividad de gestión de residuos, es necesario definir el mapa de procesos que permita poner en práctica los diferentes demostrativos del proyecto. Para ello se deben establecer los criterios y procedimientos que garanticen la preparación para la reutilización de parques informáticos obsoletos.
Con este objetivo se ha elaborado un documento que recoge con un suficiente nivel de detalle todas las tareas necesarias para la realización de esta actividad y que sirve de punto de partida para la definición del layout del proceso industrial. Además ha servido como base del diseño funcional del aplicativo de gestión desarrollado para el correcto control de todas las operaciones, así como para la realización de un primer borrador del plan de negocio del modelo.
La definición de estos procedimientos de trabajo se ha realizado buscando dos objetivos principales:
- Minimizar el impacto medioambiental tanto del transporte como de los procesos.- Maximizar el número de elementos a tratar para ser reutilizados.
El resultado ha sido un manual completo sobre todo el proceso que ha pretendido seguir la estructura y nomenclatura de este tipo de documentos, agrupando las distintas operaciones en las siguientes categorías:
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- Organización - Actividades- Áreas de Proceso - Tareas - Directivas y Procesos
Asimismo, dentro de los procesos, se ha determinado para cada uno de ellos:
- Objetivos - Técnicas y herramientas- Entradas - Registros involucrados- Salidas - Formularios- Intervinientes y responsabilidades - Descripción
Teniendo en cuenta que cada uno de ellos ha de contestar a las preguntas:
- ¿Qué hacer? - ¿Quién hace?- ¿Para qué hacer? - ¿Con qué hacer?- ¿Cuándo hacer? - ¿Qué hacer luego?- ¿Cómo hacer? - ¿Cómo dejar constancia de que se ha hecho?
El manual de procesos se divide en tres grandes fases según el esquema que se muestra a continuación:
Tabla 3.1. Proceso General de Operación (Fases y actividades) (Fuente: autor).
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3.1 Fase de retirada
La retirada de los equipamientos obsoletos o defectuosos de las instalaciones de los “Clientes Origen” supone la primera fase del proceso general de operación de la planta de tratamiento.Los objetivos de esta fase son los siguientes:
- Retirar de las instalaciones del cliente los equipamientos que van a ser tratados para la reutilización.
- Transportar los equipamientos gestionables a la planta, de forma que no se pierda la trazabilidad del origen y se facilite su tratamiento posterior.
- Transportar equipamientos no susceptibles de ser tratados para la reutilización al Gestor Final de Residuos Especializado.
Tabla 3.2. Fase de retirada (actividades y tareas) (Fuente: autor).
Se ha identificado como uno de los elementos clave la tipificación en origen de los residuos a gestionar con el objetivo de hacer una preselección de aquellos susceptibles de preparación para reutilización. Se evitan de este modo costes logísticos innecesarios pues se derivan directamente el resto a gestores finales especializados en su reciclaje.
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3.2 Fase de tratamiento
Para la fase de tratamiento se han establecido las siguientes subtareas o actividades:
- Tipificación de equipos - Tratamiento de equipos- Diagnóstico de equipos - Tratamiento de Unidades de Memoria (Discos Duros)- Tipificación de periféricos - Tratamiento de periféricos- Diagnóstico de periféricos - Tratamiento de componentes
Tal como se resume en el siguiente gráfico:
Tabla 3.3. Fase de tratamiento (actividades y tareas) (Fuente: autor).
3.3 Fase de expedición
Finalmente el análisis de los procesos repasa las tareas necesarias para la denominada Fase de expedición, en la que, en el caso de ecoRaee, los elementos susceptibles de ser reutilizados, pasarán a cada uno de los cuatro proyectos demostrativos y en el caso de no ser reutilizables se enviarán a gestor final de residuos.
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Tabla 3.4. Fase de expedición (actividades y tareas) (Fuente: autor).
3.4 Conclusiones
La finalidad de este manual es facilitar a las entidades gestoras de residuos para la reutilización un mapa de procesos que les permita establecer unos procedimientos de trabajo eficientes y económicamente rentables.
Con este objetivo se han incorporado en el documento un catálogo de técnicas que describen procedimientos de tipificación y verificación de los equipos que facilitarán inicialmente las tareas a los técnicos de tratamiento.
Durante todo el proceso de elaboración de esta guía se ha puesto especial empeño en garantizar la trazabilidad del residuo y su correcta contabilización, así como disponer del componente tecnológico necesario para obtener la mayor tasa de reutilización coste-efectiva posible.
A priori no se han dado muestras de ocurrencia de los riesgos que se tuvieron en consideración en la fase de análisis y que fueron los siguientes:
• Viabilidad económica: No parece que los costes a asumir (tanto económicos como medioambientales) desaconsejen la alternativa de la reutilización frente al reciclaje.
• Información ambiental. En todo momento se garantiza el cumplimiento de los objetivos y exigencias recogidas en la normativa vigente en relación a la trazabilidad del residuo.
En fases posteriores, y en especial en los demostrativos previstos, se realizará un análisis económico exhaustivo y se planteará un modelo de escalabilidad industrial de estos procesos.
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Capítulo 4Layout para el procesado de RAEE
de Oliveira, Anna Caroline(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
Izquierdo Belmonte, Pablo(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
Lajo Ramírez, Alejandro (revertia)
Navarro Rivas, Adrián(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
Vilán Vilán, José Antonio(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
Yáñez Alfonso, Pablo(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
El diseño del layout del proceso industrial de reutilización de equipos informáticos se ha desarrollado bajo la responsabilidad del Grupo CIMA (Centro de Ingeniería Mecánica y Automoción) de la Universidade de Vigo, bajo la filosofía del Diseño de Sistemas de Producción, se ha realizado con dos fines fundamentales:
• Composición de equipos informáticos potenciados mediante recombinación de elementos de los equipos en desuso, incluso con instalación de SO con demanda de bajos recursos.
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• Aplicación de elementos hardware individuales y/o combinados en el control industrial de procesos, fundamentalmente CPU’s para líneas de producción.
Para ello, teniendo en cuenta estas premisas, el Grupo CIMA ha diseñado el layout de ambos procesos mediante técnicas push-pull de producto, incluyendo:
• El diseño físico de las islas de trabajo, prestando especial atención a la ergonomía de las mismas. Serán de especial consideración el tamaño de la isla, los suministros (fluido eléctrico, aire, agua, iluminación), los medios de manutención y la eliminación de desperdicios.
• La selección de las herramientas manuales/automáticas a usar en cada isla.• El computador de la isla que permite al operario acceder al programa ERP y al software de
apoyo a la toma de decisiones y base de datos.• Los sistemas de acopio de material de partida.• Los sistemas de desahogo de los equipos combinados y/o elementos individuales.• Los sistemas de manutención ligeros/pesados y sistemas “transfer”.
4.1 Diseño del layout del proceso industrial de reutilización
En el presente apartado se recogen las distintas fases de definición conceptual y diseño de las instalaciones prototipo (islas) para la realización de las tareas de reutilización y reciclado de RAEE, tal y como son definidas en la acción B.2. Tras la definición de las islas, en el apartado 4.2 se detallará su montaje y puesta en marcha, y el apartado 4.3, los procesos de prueba y funcionamiento llevados a cabo en ellas, que proporcionaron equipos y componentes válidos para la acción B.4 del proyecto: Demos de reutilización.
4.1.1 Diseño conceptual del layout del proceso
Para la definición del layout del proceso industrial se ha partido de la idea preliminar, expresada en la Figura 4.1, del proceso objetivo que se busca para conseguir una correcta reutilización de RAEEs. El Grupo CIMA realizó varias propuestas conceptuales para la disposición de los puestos de trabajo sin tener en cuenta posibles limitaciones de espacio para la realización de las distintas tareas y para el almacenaje de equipos y componentes (Figura 4.2, superior). Para optimizar los espacios necesarios y facilitar su montaje en los Laboratorios del Área de Ingeniería Mecánica de la Universidad y en las instalaciones industriales de revertia, finalmente se definió un concepto de
Figura 4.1. Secuencia conceptual del proceso de reutilización y reciclado de RAEE.
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isla para el procesado de los RAEE basado en la disposición del operario en el centro del proceso, de modo que se facilita su accesibilidad a los distintos puestos de trabajo y/o de almacenamiento de componentes, que estarían situados a su alrededor (Figura 4.2, inferior).
Figura 4.2. Conceptos definidos para las islas de trabajo y procesado de RAEE: inicial (superior) y
definitivo (inferior) (Fuente: autores).
4.1.2 Flujos del proceso de reutilización/reciclaje de RAEE
La finalidad de los RAEE procesados es múltiple, ya que se recogen hasta 4 demostrativos dentro de la acción B.4 del proyecto. El layout definido para las islas debe ser versátil y dar cabida a todos los flujos de operaciones necesarios para obtener equipos válidos para los 4 demostrativos, con finalidades claramente diversas:
• Demo I: cálculo del coste y las prestaciones del sistema propuesto de reutilización de ordenadores (isla de UVigo)
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• Demo II: implementación de 6 módulos de aproximadamente 20 CPU’s (UVigo)• Demo III: implementación de 10 unidades para appliance de seguridad perimetral (UVigo)• Demo IV: análisis y proceso de más de 500 equipos susceptibles de reutilización (isla de revertia)
Además, dado que los equipos recibidos para reciclar/reutilizar también pueden tener un origen diverso, con características técnicas y estados muy dispares, se ha definido dos zonas de flujo:
• Zona de flujo rápido: abarca la realización de aquellas operaciones que no son un cuello de botella y que, por su naturaleza, se realizan a todos los equipos/componentes.
• Zona de flujo lento: abarca aquellas operaciones que consumen un mayor tiempo al operario pero que no se realizan a todos los equipos.
Con las zonas así definidas, con el layout planteado en la isla, se pueden llevar a cabo en paralelo ambos grupos de operaciones, sin que aquellas que consumen un mayor tiempo de proceso obstaculicen la realización de otras más fluidas, y dar suficiente cadencia para alcanzar el procesado del número de equipos indicados en la memoria del proyecto para alimentar los distintos demostrativos:
- Isla de UVigo: 4 equipos/día - Isla de revertia: 8 equipos/día
A modo de ejemplo, en la Figura 4.3 se muestra el flujo de tareas correspondiente a las operaciones a realizar para obtener equipos para el demostrativo IV de la acción B.4.
4.1.3 Diseño y modelado CAD3D de la(s) isla(s) prototipo
Las islas prototipo están constituidas por una serie de puestos de trabajo donde se realizan las distintas operaciones necesarias para llevar a cabo el proceso de preparación para la reutilización y reciclaje de RAEE, y el diseño planteado abarca la posibilidad de realizar todos los procesos necesarios
Figura 4.3. Ejemplo del flujo de trabajo para el procesado de
RAEE (Fuente: autores).
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para el procesado de equipos, periféricos y componentes (en general, RAEE) que se requieren para los 4 demostrativos indicados anteriormente. Para cada uno de los puestos de trabajo en los que se realizan las distintas tareas de reutilización y reciclaje de RAEE, se definieron los equipos auxiliares y las herramientas necesarias para la tarea.
El diseño completo de la isla incluye todos los aspectos necesarios para la completa construcción de la misma, tal y como se muestra en la infografía del modelo 3D completo (Figura 4.4), y son los siguientes:
• estructura soporte, en cuyo interior se alojarán todos los elementos necesarios para el proceso• instalación y cuadro eléctrico, que alimentará de energía eléctrica los distintos puestos de trabajo• equipo informático y herramientas, necesarias para la realización de las distintas tareas• mobiliario para realización del proceso y para almacenamiento de equipos, componentes y
periféricos
Figura 4.4. Infografía del modelo 3D final de la isla prototipo para procesado de RAEE (Fuente: autores).
4.2 Fabricación y montaje de la instalación
En el presente apartado se recogen las distintas fases de fabricación y montaje de las instalaciones prototipo (islas) para la realización de las tareas de reutilización y reciclado de RAEE, contempladas dentro de la acción B.3: layout del proceso a demostrar, del proyecto ecoRaee. En concreto se recogen los resultados de la fabricación y montaje de la isla prototipo instalada en los laboratorios
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de Ingeniería Mecánica de la Universidade de Vigo, siendo similar el procedimiento de fabricación y montaje de la isla prototipo de Revertia.
La información contenida en este apartado permite el montaje de una isla de reutilización y reciclado de RAEE, tal y como ha sido concebida y diseñada por el Grupo CIMA.
4.2.1 Descripción de los subconjuntos de la isla
a) Estructura soporte (perfilería de aluminio)Su finalidad es permitir montar en su interior todo el mobiliario necesario para la realización del proceso y para el almacenamiento de equipos y componentes. Sobre dicha estructura está implementada también la instalación eléctrica necesaria para alimentar los distintos equipos y herramientas. Por su modularidad, ligereza y resistencia estructural, así como por su coste, se ha optado por su fabricación con perfilería de aluminio. En primer lugar, en base al espacio mínimo requerido para la realización de todas las operaciones de reutilización y reciclaje de RAEE, definidas en el entregable de la acción B.2, y para poder dar la cadencia requerida, se construyó la estructura soporte que contendrá toda la isla de ejecución de las tareas. Dicha estructura soporte se ha fabricado en perfilería de aluminio, por su optimizado coste y peso, así como por la versatilidad que ofrece para su montaje, y su gran resistencia estructural.
b) Instalación y cuadro eléctricoSe ha definido y montado la instalación eléctrica, así como su integración en la estructura de la isla, incluyendo la ubicación de toda toma eléctrica. Así mismo, para el montaje de dicha instalación, además del cableado necesario, se ha adquirido el material comercial para formar el cuadro eléctrico de alimentación, control y monitorización de la isla. Dicho montaje permite la medición temporal de los consumos de diversas gamas de enchufes, de modo que se puede realizar un cálculo de la energía necesaria en distintas operaciones, con la finalidad de evaluar el impacto ambiental (análisis de ciclo de vida) del proceso de reutilización/reciclaje de RAEE.
c) Equipo informático y herramientas auxiliaresPara la ejecución de las distintas tareas, definidas según el flujo de operaciones de cada demostrativo y la gama de operaciones del entregable de la acción B.2, se requiere una serie de equipos informáticos auxiliares, tanto para la gestión del proceso como para la realización de las operaciones de reutilización y reciclaje de RAEE. Los equipos tendrán los elementos necesarios de hardware para realizar las distintas operaciones (cables, elementos de conexión de discos duro -SATA, ATI, etc.-, socks para conexión de procesadores y tarjetas, etc.). Además, es necesario instalar el software adecuado para la operación de procesado de RAEE que se va a realizar.Para la ejecución de distintas operaciones, además de equipos informáticos, se requieren también de otras herramientas complementarias o auxiliares, tales como taladros-atornilladores, aspiradores, etc., que fueron definidas y adquiridas para cada uno de los puestos de trabajo.
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d) Mobiliario para realización del proceso y para almacenamientoEn este apartado se incluye todo el material de carpintería y cristalería que se ha fabricado y montado sobre la estructura soporte para constituir los distintos puestos de trabajo para el procesado de RAEE (reutilización y reciclaje) y para el almacenamiento, tanto de equipos como de periféricos. Así mismo, también se incluye todo el material mobiliario auxiliar (cajones, estantes, sillas, etc.) necesario.
4.3 Puesta en marcha de la isla prototipo de la Universidade de Vigo
En el presente apartado se recogen las distintas fases de la puesta en marcha de la isla prototipo para la preparación de equipos para reutilización y reciclaje, ubicada en el Laboratorio de Ingeniería Mecánica de la Universidade de Vigo. Así mismo, tras la puesta en marcha de los mismos, se han realizado varios ciclos de procesado de equipos para las demos I, II y III bajo responsabilidad de la Universidad, dejando al margen los correspondientes a la demo IV que han sido realizados en la isla prototipo montada en las instalaciones de revertia.
4.3.1 Puesta en marcha de la operaciones de preparación de equipos
Para cada una de las demos, tal y como se recoge en la siguiente tabla, se tipificaron las operaciones necesarias para preparar los equipos RAEE para su reutilización, algunas de ellas, comunes para las tres demos. Además, como ejemplo, las figuras (Figura 4.5, Figura 4.6, Figura 4.7) muestran parte de las tareas ejecutadas durante la puesta en marcha de la instalación.
DEMO I DEMO II DEMO III
TR 1 y 2: Filtrado de equiposTR 10: Tratamiento de componentes.TR 3.1: Tipificación básica de equipos.TR 3.2: Test POST.TR 3.3: Tipificación exhaustiva de equipos.TR 3.4: Comprobación manual de componentes.TR 3.5: Determinación de la configuración objetivo.TR 8.1: Borrado de disco.TR 7.1: Limpieza e higienización.TR 7.2: Ensamblaje de equipo.TR 7.3: Instalación de software.TR 7.4: Comprobación de comunicaciones.TR 7.5: Pruebas de funcionamiento.TR 5: Diagnóstico.
TRI 1 y 2: Filtrado de equiposTRI 10.1: Recuperación de cableado.TRI 10.2: Clasificación de cableado.TRI 3.1: Tipificación básica de equipos.TRI 3.2: Test POST.TRI 3.3: Tipificación exhaustiva de equipos.TRI 8.1: Borrado de disco.TRI 7.1: Desmontaje de equipos.TRI 7.2: Clasificación de componentes.TRI 5: Diagnóstico.
TR 1 y 2: Filtrado de equiposTR 10: Recuperación de componentes.TR 3.1: Tipificación básica de equipos.TR 3.2: Test POST.TR 3.3: Tipificación exhaustiva de equipos.TR 3.4: Comprobación manual de componentes.TR 3.5: Determinación de la configuración objetivo.TR 8.1: Borrado de disco.TR 7.1: Limpieza e higienización.TR 7.2: Ensamblaje de equipo.TR 7.3: Configuración cliente.TR 7.4: Comprobación y testeo final.TR 5: Diagnóstico.
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Figura 4.5. Encendido y comprobación (izquierda), comprobación de hardware (centro) y formateado de HDD (derecha)
Figura 4.6. Limpieza interna de hardware (izquierda), clasificación de cables (centro) y clasificación de componentes
Figura 4.7. Montaje manual de componentes: placas base (izquierda) y HDD (centro) e instalación del S.O. (derecha)
4.3.2 Equipos procesados en la isla prototipo de la Universidade de Vigo
Desde su puesta en marcha en marzo de 2014, y tras las pruebas iniciales realizadas, se procesaron
equipos de forma continua desde mayo hasta septiembre.
En concreto, se realizó el procesado de una primera muestra de equipos en mayo, con los resultados
siguientes:
- Demo I: 12/05/2014-19/05/2014 – 6 días de procesado
33 equipos procesados (358,85 kg), de los cuales, 6 equipos (65,28 kg) fueron válidos para
reutilizar: 25 % a reutilización
- Demo II: 26/05/2014-03/06/2014 – 4 días de procesado
23 equipos procesados (295,44 kg), de los cuales se obtuvieron los siguientes componentes (18,39
kg): 12 discos duros, 6 fuentes de alimentación, 3 placas base, 3 cables de red y 6 cables de
corriente a reutilización
23
- Demo III: 19/05/2014-23/05/2014 – 5 días de procesado42 equipos procesados (417,46 kg), de los cuales, 7 equipos (75,98 kg) fueron válidos para reutilizar y 10,71 kg de componentes entraron a formar parte del stock de recambios: 21 % a reutilización.Posteriormente, entre julio y septiembre de 2014 se realizó un segundo procesado de equipos, de nuevo para las tres demos, y en este caso con un mayor número de días de trabajo en cada demo, hasta completar un mes (20 días) para cada una ellas, con los siguientes resultados:
- Demo I: 05/06/2014-14/07/2014 – 20 días de procesado89 equipos procesados (867,76 kg), de los cuales, 20 equipos (200,02 kg) fueron válidos para reutilizar y 62,89 kg entraron a formar parte del stock de recambios: 30 % a reutilización- Demo II: 18/08/2014-18/09/2014, 22 días de procesadoUnos 141 equipos procesados (más de 1040 kg totales) destinados a componentes, con aproximadamente un aprovechamiento del 100% de los discos duros y de un 50% de las placas base y fuentes de alimentación procesados- Demo III: 15/07/2014-12/08/2014 – 20 días de procesado74 equipos procesados (757,84 kg), de los cuales, 16 equipos (178,35 kg) fueron válidos para reutilizar y 54,49 kg entraron a formar parte del stock de recambios: 31 % a reutilización.
Se puede indicar que la acción B.3 se ha ejecutado y finalizado con éxito, ya que se ha probado que, mediante el proceso definido, se pueden reutilizar equipos válidos para los distintos demostrativos, con una tasa media de reutilización de RAEE superior al 20%.
4.4 Puesta en marcha de la isla prototipo de revertia
Para la construcción de la isla de revertia se barajaron diversas opciones. Revertia tiene alquilada una nave industrial que cuenta con las autorizaciones ambientales de la Xunta de Galicia para realizar las tareas de gestión de RAEE (preparación para la reutilización).La primera opción considerada fue adaptar una zona de 25 m2 de dicha instalación para el proyecto. Esto requería la adquisición de equipamiento y maquinaria específica, así como la adecuación y acondicionamiento de esa zona para realizar esos trabajos (calefacción, acceso a red de datos, telefonía, etc.).
4.4.1 Instalación del módulo prefabricado
Finalmente se decidió la instalación de un módulo de 15 metros cuadrados al que se ha dotado de aire acondicionado con bomba de frío y calor, así como de línea telefónica y acceso a internet. De este modo se ha conseguido un ahorro significativo en las partidas presupuestadas que se podrán destinar a garantizar un suministro suficiente de equipos para realizar el demostrativo. Está previsto conseguir gestionar más de 500 aparatos a los que poder realizar los procesos.
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Figura 4.8.Carácterísticas y dimensiones del modulo instalado para la Isla revertia (Fuente: autores). Figura 4.9. Imágenes del prototipo Isla revertia.
4.4.2 Implementación de las estaciones de trabajo
Siguiendo las indicaciones definidas por la universidad, se establecieron los mismos puestos de trabajo y los equipos de medición necesarios para el cálculo del ACV, tal como se recoge en las siguientes imágenes:
Figura 4.10. Zona de stock de equipos reutilizados
(izquierda), puestos para la realización del test de
estrés e instalación del software (derecha).
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La siguiente tabla recoge las acciones de tratamiento que se realizan en la isla prototipo de revertia encargada de llevar a cabo el demostrativo IV.
DEMO IV
TR 1 y 2: Filtrado de equipos.TR 4: Tipificación de periféricos.TR 6: Diagnóstico de periféricos.TR 9: Tratamiento de periféricos.TR 10: Recuperación de componentes.TR 3.1: Tipificación básica de equipos.TR 3.2: Test POST.TR 3.3: Tipificación exhaustiva de equipos.TR 3.4: Comprobación manual de componentes.TR 3.5: Determinación de la configuración objetivo.TR 8.1: Borrado de datos.TR 7.1: Limpieza e higienización.TR 7.2: Ensamblaje de equipo, clonación y creación de imágenes.TR 7.3: Instalación de software.TR 7.4: Comprobación y testeo final.TR 5: Diagnóstico de equipos.
4.4.3 Equipos procesados en la isla prototipo de revertia
Se ha realizado un primer procesado de equipos para la demo IV en el mes de mayo del 2014 con los siguientes resultados:
- Demo IV: 23/05/2014-11/06/2014 – 7 días de procesadoSe han procesado 837,55 kg (54 CPUs, 5 pantallas, 10 teclados, 5 ratones y pequeños electrodomésticos no gestionables) de los cuales 38 CPUs fueron válidas para reutilizar (340,73 kg), 10 teclados (11,01 kg) fueron válidos para reutilizar, 5 ratones (0,63 kg) fueron válidos para reutilizar. Los porcentajes de reutilización dependen del tipo de dispositivo procesado: 70,37% reutilización CPUs, 0% reutilización de pantallas, 100 % reutilización de teclados y ratones, 0% reutilización electrodomésticos pequeños.
Los datos registrados durante un segundo procesado han permitido analizar los datos registrados por una muestra más amplia y cuantificar el consumo eléctrico de cada una de las tareas del proceso que, en un primer modelo, se realizaba a partir de la estimación del tiempo asignado a cada una de las tareas y la potencia media de los dispositivos necesarios para la ejecución de la misma.
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- Demo IV: 08/09/2014-14/11/2014 – 34 días de procesadoSe han procesado 2482,2 kg (120 CPUs, 96 pantallas planas, 9 pantallas CRT, 28 teclados, 7 ratones y material no gestionable) de los cuales 101 ud de CPU (791,28 kg), 81 pantallas (364,56 kg), 26 teclados (23,41 kg) y 7 ratones (1,75 kg) fueron válidos para reutilizar. Los porcentajes de reutilización dependen del tipo de dispositivo empleado: 84,17 % reutilización CPUs, 84,37 % reutilización pantallas planas, 92,86 % reutilización teclados y 100 % en el caso de los ratones.
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Capítulo 5Diferentes fines de aprovechamiento de
equipamiento informáticoCarrillo González, Camilo J. (Grupo de Energía Eléctrica, Universidade de Vigo)
Díaz Dorado, Eloy (Grupo de Energía Eléctrica, Universidade de Vigo)
Cidrás Pidre, José (Grupo de Energía Eléctrica, Universidade de Vigo)
Albo López, Elena (Grupo de Energía Eléctrica, Universidade de Vigo)
Miranda Blanco, Blanca N. (Grupo de Energía Eléctrica, Universidade de Vigo)
Rodeiro Iglesias, Javier (Departamento de Informática, Universidade de Vigo)
Campos Bastos, Celso (Departamento de Informática, Universidade de Vigo)
Gálvez Gálvez, J. F. (Departamento de Informática, Universidade de Vigo)
Lajo Ramírez, Alejandro (revertia)
En este capítulo se presentan los cuatros demostrativos que se han realizado en el proyecto para la reutilización de equipamiento ofimático.
5.1 Demostrativo I: Control del alumbrado de la EEI
El demostrativo I, liderado por el grupo de Energía Eléctrica (grupo en.e) de la UVIGO consiste en la utilización de un ordenador personal (PC) reutilizado para el control y monitorización del alumbrado y
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temperatura de la sede de la EEI en el Campus Universitario (¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.). Como parte del demostrativo, además de emplear un PC reciclado, también se reutilizará la instalación de control de alumbrado existente, la cual, en el momento del inicio de este proyecto, estaba en desuso.
5.1.1 Principales elementos de la instalación
El sistema de control y monitorización de la EEI se basa en un sistema distribuido donde la captación de variables y el envío de consignas se realiza mediante equipos conectados vía comunicación serie (RS485 – MODBUS) distribuidos por el edificio (Figura 5.2). Para la captación se utilizarán medidores de luz ambiental y sensores de temperatura, mientras que como elementos de actuación se utilizan fundamentalmente telerruptores que actúan sobre la alimentación de los circuitos de alumbrado. La utilización de los telerruptores va a permitir tanto la actuación centralizada o automática con la actuación local o manual sobre cualquiera de los circuitos de alumbrado.
5.1.2 Esquema de instalación
La implementación de los sistemas de control y monitorización se realiza en las zonas comunes (pasillos y hall) mediante módulos de control y monitorización y un sistema de gestión implantado en un PC reutilizado. Los módulos de envío de datos son, en parte, reutilizados de otras instalaciones previamente existentes en el edificio y que en la actualidad estaban fuera de servicio. Los principales elementos de la instalación (Figura 5.3) son: 10 módulos de control, 1 módulo de monitorización de radiación solar, 3 módulos de monitorización de temperatura y 1 PC reutilizado.
Las zonas de actuación son (Figura 5.4):- Planta baja Edificio Central:
• Zona 1: El pasillo sur (aulas 6-10, dptos. de física y química y la cafetería).• Zona 2: El pasillo norte (aulas 1-5, dpto. de automática y rampa a Edificio Anexo).• Zona 3: La entrada, hall y pasillos de Dirección y Sala de Juntas.
- Primera planta del Edificio Central:• Zona 4: Pasillo sur (dptos. de física, química, dibujo y zona sur de salón de actos).• Zona 5: Los pasillos de acceso a la sala de estudio.• Zona 6: Pasillo norte (dpto. de organización, aulas 11-15, zona norte de salón de actos y
rampa superior de acceso a Edificio Anexo).- Edificio Anexo:
• Zona 7: Pasillos de la zona de mecánica y fluidos.• Zona 8: Pasillos de la zona de máquinas y motores térmicos.• Zona 9: Pasillos de la zona del dpto. de ingeniería electrónica y aula de grado.• Zona 10: Pasillos de la zona de los dptos. de ingeniería eléctrica y materiales.
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5.1.3 Estrategia de control
En diseño de la estrategia de control de alumbrado se han considerado los usos del edificio en relación a los días de la semana, fin de semana y festivos. De este modo se han establecido tres tipos de día:
• Laborables, con docencia u otras actividades en jornada completa (lunes a viernes).• Semi-laborables, con docencia sólo de mañana (sábados).• No-laborables, días sin actividad prevista en el edificio (domingo y festivos).
Dentro de cada uno de estos días se han establecido tres tipos de uso:• Escuela abierta, franja horaria con iluminación nominal en la que el edificio se encuentra en
su actividad habitual.• Escuela cerrada, franja horaria en la que no se prevé actividad, la iluminación está en un
nivel mínimo de seguridad.• Limpieza, franja horaria con iluminación reducida para permitir las actividades de limpieza.
El nivel de iluminación durante el estado de “Escuela Abierta” se regula en función de la iluminación exterior, de forma que se mantenga un nivel de iluminación acorde a la reglamentación en función de la actividad.
En resumen, con el sistema propuesto, se consigue establecer unos niveles de iluminación acordes a los usos del edificio y se reduce el nivel de iluminación en las zonas en las que el aporte de iluminación exterior sea suficiente.
5.1.4 Interfaz de usuario
El sistema de monitorización y control del edificio tiene una interfaz de usuario al cual se accede mediante un navegador web gracias al servidor web instalado en el ordenador reutilizado (Figura 5.5). Dicha interfaz permite:
• conocer el estado de los interruptores del alumbrado, la temperatura en el interior del edificio y el aporte de iluminación exterior.
• actuar al personal autorizado de forma manual o automática sobre la iluminación• configurar para cualquier día del año el tipo de día (laborable, semi-laborable, no-laborable)
y para cada uno de ellos, el tipo de uso del edificio (abierta, cerrada, limpieza).
5.1.5 Resultados
En la Figura 5.6 se muestra el resultado de la actuación a lo largo de un día laborable, donde se puede ver la medida de luz ambiental exterior, la medida de la radiación solar medida por la estación meteorológica de Meteogalicia situada en el Campus Universitario, el estado de funcionamiento de
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la escuela (0: cerrada, 2: limpieza, 1: normal) y las actuaciones sobre el módulo 10 (0: iluminación mínima, 1: iluminación media, 2: iluminación máxima).La conclusión de este demostrativo es que un PC reciclado puede ser empleado para el control y gestión del alumbrado de un edificio, con prestaciones para ser usado desde la web y sin perder prestaciones frente a otro tipo de equipamiento.
Figura 5.2. PC reutilizado en el que se instalará el sistema de control central y equipos de control y monitorización.
Figura 5.3. Configuración de los dispositivos de la instalación (Fuente: autores).
Figura 5.1. Edificio de EEI – sede campus y el área de actuación del demostrativo.
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Figura 5.4. Distribución de zonas de iluminación (Fuente: autores).
Figura 5.5. Interfaz de usuario del sistema de monitorización y control del edificio (Fuente: autores).
Figura 5.6. Resultados de la actuación (Fuente: autores).
5.2 Demostrativo II: Armarios Cluster de computación distribuida
El objetivo del demostrativo II de la acción B4 del proyecto ecoRaee es la construcción de un armario de cluster, para utilizar múltiples computadoras para su uso en computación distribuida. Además de
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demostrar la viabilidad de la reutilización de equipamiento ofimático en desuso para proporcionar tiempo de CPU, sea lo más eficiente energéticamente.
Por este motivo para la construcción de los módulos de contención de las CPUs y las estructuras que soportarán los módulos se realizó en la primera parte del proyecto un amplio conjunto de experimentos sobre distintos métodos de refrigeración de las CPUs y su posible escalabilidad a infraestructuras más grandes y una extrapolación a los costes que estos tendrían.
Pueden verse los experimentos y sus resultados en la web del proyecto en la secciónhttp://life-ecoraee.eu/blogB4.html. También pueden verse fotos de los experimentos en la sección Media de la web del proyecto ecoRaee. Se realizaron pruebas de refrigeración con dos métodos diferentes. Por un lado, experimentos con refrigeración líquida con agua para las CPUs de las placas de computadora y varias configuraciones de disipación del calor generado. Por otro lado, pruebas de refrigeración de las placas de computadora por inmersión en líquidos dieléctricos, con y sin circuitos de enfriamiento del líquido dieléctrico.
5.2.1 Desarrollo
Como resultado de la experimentación de la primera fase se realizaron y construyeron dos diseños de armarios de veinte computadores para su uso en cluster siguiendo cada uno de los procesos sujetos a experimentación. También se diseñó y construyó un circuito de eliminación del calor resultante de la ejecución al 100% de las CPUs de los computadores en cluster. Se establecieron mecanismo para la monitorización y control de las temperaturas en las distintas partes del circuito de agua para el enfriado de las computadoras. Con esta información se ha diseñado los sistemas de reutilización del agua a la salida del enfriado de las computadoras de forma que se pueda aprovechar el calor generado por las computadoras del cluster.
Se construyeron dos sistemas independientes para probar y estudiar cada uno de los sistema de enfriado de las computadoras (Figura 5.7). Por un lado, se construyeron tres armarios verticales en los cuales se pueden colocar 20 computadoras en cada uno de ellos. Los armarios verticales utilizan el sistema de enfriado de computadoras por el enfriado de CPUs de forma directa mediante bloques de cobre por los que circula el agua del circuito de enfriado. Cada armario tiene un circuito independiente que puede ser aislado del resto, en cada computadora existe una entrada y salida de agua para el bloque de cobre de enfriado.
Por otro lado, se construyeron tres armarios horizontales para enfriado de computadoras por inmersión en aceite mineral dieléctrico. Se han probado dos tipos diferentes de aceites, una parafina y un aceite de refrigeración de torres de transformación eléctrica. El más adecuado después de la puesta en funcionamiento de la instalación es el de refrigeración de transformadores eléctricos, tanto por su
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precio como por su bajo nivel de degradación por el tiempo y temperaturas. El aceite dieléctrico que está en contacto con las computadoras, excepto con los discos y las fuentes de alimentación, se calienta por el calor generado por las computadoras. Este calor se elimina por transferencia mediante un serpentín de 25 metros colocado en el armario horizontal conectado al circuito de enfriado de los armarios de inmersión. Este serpentín absorbe el calor generado de las computadoras y que se transfiere al aceite dieléctrico.
Los circuitos de eliminación de calor de las computadoras son idénticos en ambos sistemas de armarios. Está formado, en el exterior de la instalación, por un depósito de 1.400 litros de capacidad y un sistema de disipación de calor antes de la entrada del circuito en el depósito. Este sistema de disipación puede ser puenteado para aprovechar el calor proveniente de los armarios. Tiene una bomba de impulsión que mantiene el agua en movimiento de forma permanente. El circuito tiene una salida controlada que permite la salida del agua después de armarios para sistemas de calefacción. Cuando se activa este modo de funcionamiento, se desactiva el sistema de disipación de calor hasta obtener un mínimo de 40 grados en el circuito de agua.
A la hora de establecer los sistemas software de computación distribuida se llevó a cabo la instalación del software para colaborar en el European Grid Infraestructure (EGI). EGI solo tiene soporte para 64 bits, y de las computadoras reutilizadas que se proporcionaron solo la mitad es de 64 bits y el resto es de 32 bits. Para las computadoras de 32 bits por lo tanto se buscó otra utilidad de computación distribuida con una amplia utilización. La elegida fue BOINC de la Universidad de Berkeley, el cual puede ser instalada como nodo servidor de proceso por cualquier institución y enviar trabajos a cualquier cliente BOINC que se una a ese servidor de proceso. BOINC mantiene un account general de cliente BOINC sea cual sea el número y procedencia de servidores de proceso al cual se conecte ese cliente.
Las temperaturas están registrándose de forma continua en la instalación gracias a la colocación de sensores en varios puntos del circuito (Figura 5.8), conectados todos ellos a un controlador Arduino que a su vez, vuelca los datos en tiempo real en una base de datos MySql. Esta base de datos se utiliza como fuente de información para los monitores de la instalación que se pueden consultar en tiempo real en la dirección http://ecoraeece.cesga.es/monitor/.
5.2.2 Resultado
La instalación mantiene funcionando al 80% de forma permanente los seis armarios. Se mantienen tiempo de ejecución del 100% de la instalación forzando el envío de trabajos. La capacidad del sistema al estar construido con equipos reutilizados no es la más alta en la cola de ejecución en ninguno de los dos sistemas de procesado distribuido, con lo que el número de trabajos asignados desde los servidores de proceso es bajo al entrar primero instalaciones de mayor rendimiento.
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Aun así, ha sido “Usuario del día” en ibercivis (Figura 5.9) y se mantienen trabajos ejecutándose en por lo menos dos servidores de proceso BOINC como: LHC@home 1.0 e ibercivis.
Se ha demostrado que se puede construir una instalación de refrigeración de computadoras para computación distribuida con un coste no dependiente del número de computadoras de la instalación excepto por un porcentaje residual de coste, asociado principalmente a la cantidad de líquido refrigerante en el circuito de enfriado y a la cantidad de metros de conducto necesaria para incluir nuevos armarios con nuevos computadores. Dependiendo de la cantidad de computadoras funcionando en la instalación y con la posibilidad de inhabilitar el sistema de disipación de calor del circuito de enfriado es posible utilizar el calor generado por las computadoras en sistemas de calefacción y sistemas de control de temperatura.
Figura 5.7. Detalle implementación circuito enfriado con su bomba de impulsión
Figura 5.8. Detalle de temperaturas del circuito de enfriado en 24 horas.
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Figura 5.9. ecoRaee como usuario del día en el proyecto Ibercivis.
5.3 Demostrativo III: Appliance de seguridad perimetral
El objetivo de este demostrativo es la instalación y configuración de una máquina, con hardware basado en el reciclaje de ordenadores usados, que sirva de sistema de defensa perimetral para redes de PYMES y particulares. El uso de herramientas libres y preferentemente gratuitas propiciará una reducción de costes en la solución, frente a otros sistemas comerciales. Se persigue como objetivo esta reducción de costes para favorecer la entrada del producto en PYMES, que normalmente tienden a ser reacias a grandes inversiones tecnológicas, especialmente en el ámbito de la seguridad informática. El sistema será capaz de realizar las funciones de: antivirus, antispam, control de contenidos y firewall. En la actualidad casi cualquier PYME necesitará para el desempeño de su actividad, sea del sector industrial que sea, tener acceso a una red de datos. Generalmente y a pesar de la popularización y expansión de las redes de datos móviles, la solución adoptada mayoritariamente es la contratación de una línea de datos terrestre. Con este tipo de líneas las operadoras incluyen un router de conexión a la red que hará las funciones de switch (inalámbrico y cableado) dentro de la red local de la empresa y en el mejor de los casos la contratación incluirá licencia para algún software antivirus para su instalación en los equipos informáticos de la empresa.
Si bien la instalación de antivirus de forma local en cada equipo de la empresa debe ser algo que obligatoriamente debemos realizar para intentar garantizar el buen desempeño de las máquinas y la protección de nuestros datos, este tipo de protección de seguridad se antoja insuficiente, teniendo en cuenta la cada vez mayor diversificación de los ataques electrónicos. Para proteger los equipos de una red de ataques del exterior, sean ataques automatizados en forma de virus o ataques dirigidos, es recomendable el uso de algún tipo de dispositivo de defensa perimetral.
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Este tipo de dispositivos se colocan en la entrada/salida de la red y todo el tráfico de la misma se hace pasar por ellos. Así en lugar de tener que proteger del exterior todos y cada una de las máquinas de nuestra organización lo limitamos a un solo punto. Actualmente, distintas empresas basadas sobre todo en seguridad informática, ofrecen distintas soluciones de defensa perimetral integrando en ella sus herramientas de firewall, antivirus o antispam. Estas soluciones suelen tener un coste relativamente elevado, sobre todo para una PYME, ya que su coste oscila entre los 2.500 y los 10.000 euros de desembolso inicial más el coste de mantenimiento y renovación de licencias anuales, que dependiendo del producto contratado pueden suponer unos costes anuales de entre 1.000 y 5.000 euros.
Muchas veces este tipo de desembolso no son asumibles por el pequeño empresario, que además no ve la seguridad informática como un riesgo grande para su empresa, por norma general la mayoría de usuarios no valoran de forma realista el riesgo que puede suponer la pérdida de sus datos informáticos o el robo de los mismos, hasta que es demasiado tarde.
5.3.1 Desarrollo
El appliance o producto de defensa perimetral desarrollado cubre las funciones básicas de protección. Que además el coste anual se base solo en el mantenimiento y actualizaciones, al estar basado en software libre no hace necesaria la renovación de licencias. Con todas estas premisas de ofrecer un servicio igual o equivalente pero a un coste mucho menor, es más que probable que muchas empresas estén interesadas en su adquisición.
El desarrollo de este tipo de producto parece rentable y esa rentabilidad está en estudio en fases posteriores del proyecto ecoRaee, aunque parece que de momento no es un mercado que esté siendo explotado por ninguna empresa de forma general. Uno de los motivos sin duda es el hecho de que las empresas que comercializan actualmente este tipo de productos son empresas que se dedican a la seguridad informática pero usando una política de software propietario. Esto hace que sus productos de defensa perimetral, lógicamente, estén basados en sus soluciones, lo que representa un alto coste. Por otro lado no hay actualmente ninguna gran empresa de seguridad detrás de las principales soluciones de seguridad informática basadas en software libre, aunque si podemos encontrar importantes comunidades de desarrollo o funciones como la fundación Apache, que sin duda es una garantía de fiabilidad y confianza en el software.
Además de ser un elemento de seguridad, podemos configurar el appliance para que ejerza como elemento de control de contenidos. Podremos definir qué nivel de control queremos que asuma, para así prevenir el uso no autorizado de los equipos de la organización, o para prevenir el tipo de material que se visualiza. Estas opciones son de gran utilidad para su implantación en redes de acceso público o con máquinas accesibles a menores, como pueden ser: escuelas, bibliotecas, puntos de información municipal.
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En general el appliance funciona de forma transparente y debe conectarse a la entrada de red entre el router que proporciona conexión y el switch que la distribuye en la red local, tal y como puede verse en la Figura 5.10.
Los servicios que proporciona el appliance desarrollado pueden resumirse en los siguientes:
1.- Monitorización y registro de tráfico de datos en la intranet2.- Detección, eliminación y registro de virus en correo electrónico.3.- Detección, eliminación y registro de spam en correo electrónico.4.- Detección, eliminación y registro de virus e infecciones electrónicas en intercambio de archivos.5.- Detección, filtrado y registro de accesos no autorizados en el cortafuegos.
Se ha desarrollado una imagen de cd-rom autoarrancable con la base del sistema del appliance y se han automatizado los procesos de configuración de los servicios para una mayor facilidad de uso por parte de los usuarios. Todos los servicios disponen de un sistema de log desde el cual es posible obtener un informe de actuación y las acciones realizadas por los mismos.
5.3.2 Resultado
Se han colocado appliances de seguridad perimetral en empresas privadas (Figura 5.11), centros universitarios y centros de enseñanza secundaria. La implantación de estos appliances se ha realizado con un asesoramiento en el momento de su parametrización en función de las necesidades de las organizaciones. El mayor éxito en su implantación por el grado de satisfacción de la organización han sido las empresas privadas, sobre todo en el filtrado de servicios en sus redes wireless, puesto que los usuarios, al no poder acceder a servicios que la organización no consideraba necesarios han dejado más ancho de banda libre para los corporativos. A nivel de centros educativos sobre todo se han obtenido buenos resultados en el tráfico de descargas, con filtrado ya sea de contenidos como de detección de malware.
Figura 5.10. Ubicación recomendada para el appliance en la intranet (Fuente: autores).
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Figura 5.11. Appliance enracable para armarios de servicios.
5.4 Demostrativo IV: Ofimática como uso secundario de los elementos reutilizables
El objetivo del demostrativo liderado por revertia es analizar la viabilidad económica y calcular el impacto ambiental que supone prolongar la vida útil de equipos informáticos desechados por sus últimos poseedores. Para ello se aplicarán los procedimientos definidos en el manual de procesos a los residuos informáticos que se puedan captar.
Se intentará conseguir una masa crítica suficiente que permita obtener unos resultados consistentes, por lo que cobra especial importancia garantizar el acceso al residuo.
En el prototipo construido siguiendo las indicaciones del lay out del proceso se han establecido distintos puestos de trabajo con el objetivo de restaurar para su reutilización posterior cuantos equipos y componentes sea posible. Los elementos y equipamiento recuperados serán destinados para el mismo uso para el que fueron fabricados.
El destino final de los productos reutilizados será el mercado de segunda mano de este tipo de equipos, por lo que es necesario tener en cuenta todo el proceso de comercialización y venta, las mejores estrategias de marketing y comunicación, así como las obligaciones legales y medioambientales que sean de aplicación.
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Capítulo 6Impacto ambiental de un proceso de
reutilización de RAEEGonzález Martíns, Tania (EnergyLab)
Gutiérrez Montenegro, Carlos (EnergyLab)Pérez Martínez, Marta M. (OMA, Universidade de Vigo)Soto González, Benedicto (OMA, Universidade de Vigo)
Se ha realizado un análisis de ciclo de vida (ACV) de las cuatro variantes demostrativas contempladas en el proyecto para evaluar el impacto ambiental del proceso de preparación para la reutilización y poder comparar los resultados con un escenario alternativo de reciclaje.
En este capítulo se describe la aplicación de la metodología de ACV que ha sido realizada siguiendo normas internacionales de las serie ISO 14040. Los ACV se han construido con el software SimaPro versión 7.3 y los resultados de la evaluación de impacto se han calculado con la metodología ReCiPe. Los datos de inventario se han obtenido de la base de datos Ecoinvent 2.2, de la medición directa durante el funcionamiento de dos islas de procesado, de los prototipos realizados por demostradores, bases de datos y bibliografía.
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La aplicación de la metodología de ACV muestra que los beneficios ambientales del proceso de
preparación para la reutilización frente al reciclaje dependen fundamentalmente de la aplicación
del producto resultante del proceso de reutilización. Los resultados del estudio pueden ser usados
para determinar cuáles son las mejores alternativas desde el punto de vista medioambiental para la
reutilización de equipos ofimáticos.
6.1 Introducción
En un escenario actual en el que la generación de RAEE se incrementa anualmente a nivel mundial,
es necesario definir técnicas que eviten las consecuencias negativas sobre el entorno de una gestión
inadecuada.
El ACV constituye una técnica para evaluar los aspectos medioambientales y los potenciales impactos
asociados con un producto, proceso o actividad. Existe un gran número de estudios realizados en
el ámbito de ACV de equipamiento informático; Choi et al., 2006, Duan et al., 2009; Andrae y
Andersen, 2010; Yao et al., 2010; e incluso relativos al proceso de reciclaje Sepúlveda et al., 2010;
Hischier et al., 2005; Cui y Forssberg, 2003; Wang y Xu, 2014; Kolias et al., 2014; Menikpura et al.,
2014. Sin embargo, no se han encontrado referencias al proceso de preparación para la reutilización
de equipos ofimáticos propuestos en el proyecto o procesos similares, ni su comparativa con un
escenario equivalente de reciclaje.
Los trabajos de análisis de ciclo de vida enmarcados en este proyecto pretenden construir un
escenario sólido y objetivo para el fomento de reutilización de RAEE como alternativa de gestión,
mostrando la incidencia ambiental de la gestión integral de residuos eléctricos y electrónicos de tipo
ofimático mediante procesos de preparación para reutilización.
La evaluación de los impactos ambientales de cada una de las etapas del ciclo de vida de un equipo
ofimático destinado a reutilización y la comparativa con un escenario alternativo de reciclaje permitirá
la identificación, cuantificación y caracterización de los impactos ambientales potenciales asociados a
cada una de las etapas, mostrando de manera objetiva y rigurosa las posibles mejoras ambientales
generadas gracias al proceso de reutilización, y si desde el punto de vista medioambiental la
reutilización es una alternativa de gestión ambientalmente mejor que el reciclaje.
6.2 Materiales y métodos
La caracterización del proceso de preparación para la reutilización desde el punto de vista
medioambiental se ha analizado de forma independiente para cada una de las cuatro variantes
definidas en el proyecto:
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- Demo I: Unidades centrales de adquisición de datos y control de mecanismos (UCAC). - Demo II: Equipamientos estándar para computación distribuida (CLUSTER). - Demo III: Sistemas de seguridad perimetral (APS) - Demo IV: Puestos informáticos completos destinados a uso ofimático.
El estudio de ACV se ha realizado conforme a las normas internacionales UNE EN ISO 14040 y 14044 (AENOR, 2006) y las directrices del ILCD Handbook (European Commission - Joint Research Centre - Institute for Environment and Sustainability, 2010).
El estudio se ha realizado empleando el software SimaPro, versión 7.3, que integra la base de datos Ecoinvent 2.2. La metodología de evaluación de impacto seleccionada para el presente estudio es la Recipe Midpoint (H), que presenta un enfoque de puntos intermedios, con 18 categorías de impacto y una perspectiva temporal de medio plazo.
6.2.1 Objetivos del estudio
Los objetivos principales del estudio se centran en evaluar la importancia ambiental de procesos de disposición final de equipamiento informático, identificar los impactos más significativos del proceso de preparación para la reutilización y realizar una comparación de escenarios de reutilización y reciclaje de equipos ofimáticos mediante ACV, que nos permita valorar qué escenario resulta preferible en términos ambientales dentro de las diferentes alternativas contempladas en el proyecto.
6.2.2 Sistema de producto y límites del sistema
El alcance de este estudio ha sido de la “cuna a la tumba” (cradle to grave), comprende desde la extracción de las materias primas hasta el momento en que la vida útil del producto finaliza, convirtiéndose en un residuo que ha de ser gestionado adecuadamente.
Para poder llevar a cabo la comparativa se ha modelado dos sistemas equivalentes, uno de ellos con escenario de reutilización y otro escenario con reciclaje, para cada una de las variantes demostrativas.
En el escenario de reutilización, el modelo de ciclo de vida contempla las etapas correspondientes al ciclo de vida de un equipo informático fabricado a partir de materias vírgenes, desde su montaje hasta su fin de vida y las etapas del ciclo de vida del producto obtenido a partir del proceso de reutilización, con las particularidades propias que presenta la aplicación de cada variante demostrativa.
En el escenario de reciclaje, el modelo de ciclo de vida contempla las etapas correspondientes al ciclo de vida de un equipo informático fabricado a partir de materias vírgenes, desde su montaje hasta su fin de vida, en este caso el reciclaje, y las etapas de un producto equivalente al obtenido a partir del proceso de reutilización, fabricado a partir de materias primas vírgenes.
En la Figura 6.1, 6.2, 6.3 y 6.4 se muestra el sistema de producto que representa ambos escenarios, para cada variante demostrativa.
42
Figura 6.1. Sistema Demo I (Fuente: autores). Figura 6.2. Sistema Demo II (Fuente: autores).
Figura 6.3. Sistema Demo III (Fuente: autores). Figura 6.4. Sistema Demo IV (Fuente: autores).
6.2.3 Función y unidad funcional
La función general de los cuatro sistemas estudiados es la de satisfacer las necesidades ofimáticas
de un usuario convencional y las necesidades de los usuarios de los productos definidos para cada
variante demostrativa.
La definición de la unidad funcional se ha establecido de tal modo que permita la comparación con
el escenario de reciclaje.
43
Demostrativo I: Cinco años de servicio ofimático que satisfaga las necesidades de un usuario
convencional y cinco años de servicio de una Unidad Central de Adquisición de Datos y Control de
Mecanismos (UCAC) en un sistema distribuido, que consista en una CPU que disponga de puerto
serie, Windows XP, conexión de red y cableado, 1Gb de memoria RAM y un disco duro de 40 Gb
o un equipo de características técnicas equivalentes, para controlar un sistema de iluminación y
monitorización de temperatura.
Demostrativo II: Cinco años de servicio ofimático que satisfaga las necesidades de un usuario
convencional y tres años de servicio de un Equipamiento Estándar para Computación Distribuida
(CLUSTER), compuesto por 20 CPU que dispongan como mínimo de 2Gb de memoria RAM, procesador
Pentium IV o equivalente, un disco duro de 80 GB, una tarjeta de red de 100 Mb, alimentados por
fuentes de 400W (4-5 por cada unidad de CLUSTER) y cableado; o un equipo de características
técnicas equivalentes, destinado al cálculo y simulación científica.
Demostrativo III: Cinco años de servicio ofimático que satisfaga las necesidades de un usuario
convencional y tres años de servicio de un sistema de seguridad perimetral (ASP), que consista
en una CPU que disponga como mínimo 1GB de memoria RAM, un disco duro de 80 GB, cableado
y 2 tarjetas de red, alimentada por una fuente de 300W, o un equipo de características técnicas
equivalentes, para proteger la intranet de una empresa que cuenta con 20 equipos informáticos.
Demostrativo IV: Siete años de servicio ofimático que satisfaga las necesidades de un usuario
convencional cubiertos por equipamiento informático completo tipo Pentium IV, se incluyen entre
los propósitos de este análisis el estudio de la pantalla y los equipos periféricos, como el ratón y el
teclado.
6.2.4 Inventario del ciclo de vida
Las dos islas de preparación para la reutilización de las diferentes variantes demostrativas han
aportado datos específicos, necesarios para cubrir las demandas de inventario correspondientes a la
obtención de la UCAC, CLUSTER, ASP y puesto ofimático completo (incluye CPU, pantalla, teclado y
ratón) a partir de componentes reutilizados de equipos ofimáticos convencionales, dado que esta es
la etapa más relevante de este estudio de ACV, de acuerdo con los objetivos planteados.
Para completar los datos del inventario relativos a tareas en las que no fue posible disponer de datos
específicos, así como otras etapas del ciclo de vida y procesos genéricos, se han utilizado datos de
referencia, procedentes de la base de datos de Ecoinvent 2.2, integrada en el software Simapro, así
como diversas fuentes bibliográficas (ver Tabla 6.1).
44
Tabla 6.1. Fuentes empleadas en la elaboración del inventario (Fuente: autores).
6.3 Resultados y discusión
En la etapa de evaluación de impacto se han analizado los ciclos de vida de ambos escenarios con
la metodología ReCiPe Midpoint (H) que estudia 18 categorías de impacto y combina las ventajas
de los métodos CML2001 y Eco-Indicator99. En los siguientes apartados se muestran los principales
resultados extraídos de dicho análisis.
6.3.1 Evaluación de impacto del ciclo de vida completo
Los resultados de evaluación de impacto del ciclo de vida completo (escenario de reutilización) se
muestran en las Figura 6.5, Figura 6.6, Figura 6.7 y Figura 6.8.
Etapa Fuente Área
Fabricación
Extracción de materias primas Ecoinvent data v2.2 Global
Producción de componentes electró-nicos
Ecoinvent data v2.2 y fichas técnicas de fabricantes y pro-veedores
Global
Montaje de componentesEcoinvent data v2.2 y fichas técnicas de fabricantes pro-veedores
Global
DistribuciónTransporte desde la fabricación hasta el usuario
Ecoinvent data v2.2 provee-dores y artículos científicos
Global
Uso
Modelos de consumoEnergy Star, demostradores y fichas técnicas de fabricantes
Europa
Consumo de electricidadEnergy Star, artículos cientí-ficos, fichas técnicas de fa-bricantes y medición directa
Europa
Electricidad Ecoinvent data v2.2 Europa
Mix eléctrico España 2013 REE (s.f) y ESU-Services España
Fin de vida
ReciclajeEcoinvent data v2.2, MAGRA-MA y artículos científicos
Suiza
ReutilizaciónMedición directa en islas de procesado y ensayos de pro-totipos
España
45
En la variante demostrativa I los mayores impactos ambientales están asociados a la etapa de
fabricación y a la etapa de uso de la UCAC. El consumo energético de la UCAC durante su vida útil
supone el mayor impacto ambiental del sistema estudiado en 10 de las 18 categorías de impacto
estudiadas. La fabricación del ordenador a partir de materias primas vírgenes también tiene una
influencia negativa significativa, siendo la que más contribuye al impacto en las 8 categorías
restantes. Las etapas de distribución y el consumo energético del ordenador durante su primera
vida útil suponen también impactos negativos, pero su aportación al conjunto del sistema no es
en ningún caso mayor al 30%. El proceso de preparación para la reutilización supone beneficios
ambientales en 7 categorías de impacto así como la etapa de reciclaje que aporta beneficios en 10
categorías, resultado de los recursos que se evitan utilizar al tener lugar estos procesos. No obstante
su contribución, en torno al 2% en el caso del proceso de preparación para la reutilización y en torno
al 0,5% en el caso del reciclaje, no se considera significativa en el conjunto del sistema, a pesar de
que contribuyen a disminuir el impacto ambiental en conjunto.
Figura 6.5. Evaluación de impacto del ciclo de vida de un ordenador cuyo destino al final de su vida útil es la preparación para la reutilización para obtener una UCAC realizada con datos de inventario verificados. Metodología ReCiPe MidPoint (H) (Fuente:
autores).
En el demostrativo II la etapa de mayor influencia en el ciclo de vida estudiado es la correspondiente
al consumo energético del CLUSTER durante su vida útil, ya que es la de mayor contribución en
17 de las 18 categorías de impacto estudiadas. Esta etapa tiene un impacto ambiental negativo
asociado al intenso patrón de uso del CLUSTER a lo largo de su vida útil. La segunda etapa en orden
de importancia corresponde al proceso de preparación para la reutilización. Esta etapa contribuye
de forma positiva al conjunto del sistema, aportando beneficios ambientales en todas las categorías
excepto la asociada a la ocupación de terreno agrícola, y siendo la de mayor contribución al conjunto
del sistema en la categoría de agotamiento de recursos. Esta etapa contribuye a reducir de manera
significativa los efectos ambientales negativos del ciclo de vida objeto de estudio.
46
Figura 6.6. Evaluación de impacto del ciclo de vida de un ordenador cuyo destino al final de su vida útil es la preparación para la reutilización para obtener un CLUSTER (Demo II) realizada con datos de inventario verificados. Metodología ReCiPe MidPoint (H)
(Fuente: autores).
En la variante demostrativa III la etapa de mayor importancia en relación a los impactos ambientales negativos es la de fabricación del ordenador a partir de materias primas vírgenes, ya que es la de mayor contribución en 16 de las 18 categorías de impacto analizadas. Las segundas en orden de importancia son las etapas de uso, siendo el consumo energético del ordenador inicial y del ASP prácticamente equivalentes, aunque éste último es ligeramente superior y la etapa de mayor contribución en las categorías relativas a la radiación ionizante y al consumo de combustibles fósiles. El proceso de preparación para la reutilización también aporta beneficios ambientales en todas las categorías de impacto, con contribuciones entre el 1% y el 18%, excepto en las categorías de ocupación de terreno agrícola y urbano. Esta etapa junto con la de reciclaje, en menor medida, contribuye a disminuir el impacto ambiental negativo del conjunto del ciclo de vida.
Figura 6.7. Evaluación de impacto del ciclo de vida de un ordenador cuyo destino al final de su vida útil es la preparación para la reutilización para obtener un ASP (Demo III) realizada con datos de inventario verificados. Metodología ReCiPe MidPoint (H)
(Fuente: autores).
47
En la variante demostrativa IV la suma del consumo energético del puesto ofimático durante las dos
etapas de uso presenta el mayor impacto en 5 de las 18 categorías de impacto analizadas, mientras
que la fabricación del ordenador a partir de materia prima virgen es la etapa con mayor impacto en
12 de las categorías.
El proceso de preparación para la reutilización presenta un beneficio ambiental prácticamente en
todas las categorías de impacto, al igual que en todos los demostrativos, excepto en la categoría de
ocupación del terreno agrícola (ALO), con contribuciones entre el 5,3% y el 40,7%. Esto se debe a
que con este proceso se evita la fabricación de determinados dispositivos que serían fabricados a
partir de materia prima virgen. Sin embargo, en ninguna de las categorías de impacto el beneficio
ambiental generado en la etapa de preparación para la reutilización y en la de reciclaje es capaz de
compensar los impactos ambientales negativos generados por las restantes etapas del ciclo de vida
analizadas.
Figura 6.8. Evaluación de impacto del ciclo de vida de un puesto informático completo que al final de su vida útil se somete a un proceso de preparación para la reutilización para ser reutilizado por un segundo usuario realizada con datos de inventario verifi-
cados. Metodología ReCiPe MidPoint (H) (Fuente: autores).
6.3.2 Comparativa del escenario de reutilización frente a reciclaje
El análisis comparativo entre los escenarios de reutilización y reciclaje de la variante demostrativa I
muestra que el escenario de reciclaje presenta un impacto ambiental menor que el de reutilización
en todas las categorías de impacto (Figura 6.9). Al comparar por separado las etapas equivalentes
de los sistemas, es entre la etapa de uso del producto obtenido tras la reutilización (UCAC) y la de su
producto equivalente (PLC) donde se aprecian las mayores diferencias, presentando el escenario de
reutilización un impacto negativo significativamente mayor al del escenario de reciclaje.
48
Figura 6.9. Análisis comparativo de los escenarios de reutilización y reciclaje del demostrativo I (Fuente: autores).
El estudio comparativo entre ambos escenarios en el caso de la demo II muestra que el escenario de reutilización presenta un impacto ambiental significativamente mayor que el de reciclaje en todas las categorías de impacto (Figura 6.10). La etapa de uso del CLUSTER en el escenario de reutilización genera un impacto casi 7 veces mayor a la etapa de uso de su producto equivalente en el escenario de reciclaje. Además, el proceso de producción del CLUSTER a partir de reutilización también presenta un impacto ambiental mayor en comparación con su etapa equivalente del escenario de reciclaje, que correspondería a la fabricación del RS a partir de materias primas vírgenes.
Figura 6.10. Análisis comparativo de los escenarios de reutilización y reciclaje del demostrativo II (Fuente: autores).
49
El estudio comparativo de los escenarios de la variante demostrativa III y IV muestra que el escenario de reciclaje presenta un impacto ambiental mayor que el de reutilización en todas las categorías de impacto exceptuando la categoría de ocupación de terreno agrícola (Figura 6.11 y Figura 6.12). Aunque el proceso de reutilización es más beneficioso desde el punto de vista ambiental que la fabricación a partir de materia prima virgen, la etapa de uso del escenario de reutilización tiene un impacto mayor que la equivalente en el escenario de reciclaje.
Figura 6.11. Análisis comparativo de los escenarios de reutilización y reciclaje del demostrativo III (Fuente: autores).
Figura 6.12. Análisis comparativo de los escenarios de reutilización y reciclaje del demostrativo IV (Fuente: autores).
50
6.4 Conclusiones
En el ciclo de vida de equipamiento ofimático que al final de su vida útil se destina a reutilización, el impacto ambiental relativo de las diversas etapas depende en gran medida del producto resultante de dicha etapa y su modo de uso.
El proceso de preparación para la reutilización incurre en un beneficio ambiental en todas las categorías de impacto analizadas en los cuatro demostrativos, excepto en la categoría de ocupación de terreno agrícola. Este beneficio se debe a que con este proceso se evita la fabricación de determinados dispositivos que serían fabricados a partir de materia prima virgen.
La ventaja ambiental de un escenario de reutilización frente a uno de reciclaje depende principalmente de la aplicación del producto resultante del proceso de reutilización. Si el producto resultante del proceso de reutilización tiene la misma aplicación que el producto original (Demo IV), el escenario la reutilización es una mejor alternativa de fin de vida que el reciclaje, incluso a pesar de que se ha considerado que los productos que se fabrican en la actualidad presentan uno patrones de consumo mejores que los reutilizados, se fabrican siguiendo estándares de calidad ambiental más exigentes que los productos que se someten al proceso de preparación para la reutilización y la vida útil de los productos listos para reutilizar es inferior a la de su producto equivalente obtenido a partir de materias primas vírgenes. En el caso de que el producto resultante de la reutilización no tenga la misma aplicación que el producto inicial (Demo I, II y III), la ventaja ambiental del escenario de reutilización está determinada por la vida útil de los equipos, sus componentes y su potencia de trabajo. En este caso, el escenario de reciclaje resulta la mejor alternativa en términos ambientales en el caso de que los productos equivalentes a los prototipos de reutilización presenten una cantidad relativamente baja de material por unidad de producto, un consumo eléctrico reducido y una vida útil significativamente mayor a los prototipos de reutilización. No obstante resulta conveniente estudiar más en profundidad los beneficios ambientales potenciales de los escenarios de reutilización, dado que se considera que podrían tener una influencia positiva fuera del alcance considerado inicialmente.
51
Capítulo 7Resultados económicos globales y
escalabilidad industrialCasarejos Ruíz, Enrique
(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
de Oliveira, Anna Caroline(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
Izquierdo Belmonte, Pablo(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
Navarro Rivas, Adrián(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
Vilán Vilán, José Antonio(Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidade de Vigo)
En el presente documento se recogen los estudios escalabilidad indus trial y de métodos y tiempos, realizados desde un punto de vista tecnológico a partir de las distintas series de procesado de RAEE que tuvieron lugar en la isla de la Universidade de Vigo. En el momento de elaborar esta publicación, todavía no disponemos de los resultados económicos globales, ya sea de la actividad privada realiza-
52
da por la empresa revertia, miembro de ecoRaee, como del análisis coste beneficio desde un punto de vista social (incluidos los efectos externos generados por dicha actividad).
7.1 Estudio MTM: estimación de los tiempos de operación
En la isla de la Universidade de Vigo se procesaron, tras su puesta en marcha y puesta a punto, RAEE para obtener equipos y componentes para las demos bajo responsabilidad de la Universidad: demo I, demo II y demo III. Los datos de los equipos procesados por cada uno de los demostrativos pueden consultarse en el apartado 4.3.2 de esta publicación.
A partir de la realización de las operaciones para las tres demos, se tomaron los tiempos de trabajo de los operarios para la obtención de los valores medios y de desviación típica. En primer lugar se hizo un descarte de aquellos valores que superaban tres veces la desviación típica, ya que se cons-tató que correspondían a hecho anómalos y poco habituales acontecidos durante el procesado, y se consideró como tiempo de trabajo estándar para cada una de las operaciones el valor medio más la desviación típica.
Además, se tuvieron consideraciones específicas para algunas de las operaciones, tal y como se indica en las observaciones de cada una de las demos que se recogen en los siguientes epígrafes.
7.2 Demostrativo I. Tiempos de operación
Las tareas realizadas para el procesado de RAEE y obtención de equipos válidos para la demo I, así como los tiempos necesarios (en minutos) tanto para el/los operarios (tiempo hombre) y para los equipos informáticos utilizados (tiempo máquina) se muestran en la Tabla 7.1.
Las tareas TR 1 y 2, TR 10, TR 3.1, TR 3.2, TR 3.3, TR 3.4, TR 3.5, TR 7.1, TR 7.2 y TR 7.3 son análogas para la demo I y la demo III, por lo que se ha optado para simplificar el análisis, escoger para ambos demostrativos el tiempo más desfavorable de entre los diferentes estudios realizados en dichas demos.
Existen operaciones en las que se indica únicamente el tiempo de operario (tiempo hombre), y no el tiempo de los equipos informáticos utilizados (tiempo máquina), ya que las operaciones hombre y máquina se realizan simultáneamente, siendo más largas las del hombre, y dicho equipo informático, en los intervalos de tiempo en los que no se usa, puede estar siendo utilizado en otra tarea, o bien, en stand-by.
Únicamente para las tareas de formateo y/o instalación de S.O. (Sistema Operativo), el equipo infor-mático (tiempo máquina) se usa sin necesidad de supervisión por parte del operario, de ahí que en
53
dichas operaciones (en el caso concreto de la demo I, las tareas TR 8.1 y TR 7.3) se han indicado los tiempos hombre y los tiempos máquinas. El operario puede realizar otra operación una vez inicie la tarea automática de formateo y/o instalación de S.O.
Para la demo I, la instalación del S.O. consiste en una instalación de Windows XP, mientras que para la demo III se utiliza una distribución de Linux. Se ha tomado para ambos casos el tiempo de la demo III dado que la instalación es más larga, ya que en principio no se conoce qué S.O. se utilizaría en un proceso industrial. En caso de ser una instalación de Windows XP, el tiempo sería menor (T.M= 42,8 minutos), pero se ha unificado para poder cubrir la instalación de cualquier sistema operativo estándar, dejándose el valor de 120 minutos para cubrir la mayoría de los casos. En el caso de que el proceso industrial concreto se realice instalando o configurando un S.O. con un tiempo claramente diferente, se debería rehacer el estudio para esta parte.
TR 7.5 es una tarea cuyo objetivo es comprobar el correcto funcionamiento del equipo en el ámbito para el cual fue concebido, requiriendo herramientas y equipos no disponibles en la isla, y que fueron realizados por el usuario de estos equipos (acción B.4), y por ello, no se disponen tiempos para esta tarea, ya que el procesado de equipos RAEE de la demo I finaliza con la tarea TR 7.4 y TR 5.
Tabla 7.1. Tiempos (en minutos) de operaciones en la demo I (Fuente: autores).
DEMO I Tiempo Hombre
Tiempo Máquina
TR 1 y 2: Filtrado de equipos. 1,2 -
TR 10: Tratamiento de componentes. 2 -
TR 3.1: Tipificación básica de equipos. 2,3 -
TR 3.2: Test POST 0,8 -
TR 3.3: Tipificación exhaustiva de equipos. 6 -
TR 3.4: Comprobación manual de componentes. 1,5 -
TR 3.5: Determinación de la configuración objetivo. 3,4 -
TR 8.1: Borrado de disco. 1,2 120
TR 7.1: Limpieza e higienización. 5,5 -
TR 7.2: Ensamblaje de equipo. 3,5 -
TR 7.3: Instalación de software. 23,8 97,2
TR 7.4: Comprobación de comunicaciones. 1,7 -
TR 7.5: Pruebas de funcionamiento. - -
TR 5: Diagnóstico. 6,1 -
54
7.3. Demostrativo II. Tiempos de operación
En el caso de las operaciones de la demo II, estas tienen por objeto obtener componentes válidos, no equipos completos, de ahí que hay diferencias significativas con las operaciones de la demo I y la demo III, que sí son más similares.
Las tareas realizadas para el procesado de RAEE y obtención de equipos válidos para la demo II, así como los tiempos necesarios (en minutos) tanto para el/los operarios (tiempo hombre) y para los equipos informáticos utilizados (tiempo máquina) se muestran en la Tabla 7.2.
Tabla 7.2. Tiempos (en minutos) de operaciones en la demo II (Fuente: autores).
7.4. Demostrativo III. Tiempos de operación
Las tareas TR 1 y 2, TR 10, TR 3.1, TR 3.2, TR 3.3, TR 3.4, TR 3.5, TR 7.1, TR 7.2 y TR 7.3 son aná-logas para la demo I y la demo III, por lo que se ha optado para simplificar el análisis, escoger para ambos demostrativos el tiempo más desfavorable.
Existen operaciones en las que se indica únicamente el tiempo de operario (tiempo hombre) y no el tiempo de los equipos informáticos utilizados (tiempo máquina), ya que las operaciones hombre y máquina se realizan simultáneamente, siendo más largas las del hombre, y dicho equipo informático en los intervalos de tiempo en los que no se usa, puede estar siendo utilizado en otra tarea, o bien, en stand-by.
Únicamente para las tareas de formateo y/o instalación de S.O., el equipo informático (tiempo má-quina) se usa sin necesidad de supervisión por parte del operario, de ahí que en dichas operaciones
DEMO II Tiempo Hombre Tiempo Máquina
TRI 1 y 2: Filtrado de equipos. 0,6 -
TRI 10.1: Recuperación de cableado. 0,7 -
TRI 10.2: Clasificación de cableado. 0,6 -
TRI 3.1: Tipificación básica de equipos. 1 -
TRI 3.2: Test POST. 0,5 -
TRI 3.3: Tipificación exhaustiva de equipos. 2,4 -
TRI 8.1: Borrado de disco. 1,2 120
TRI 7.1: Desmontaje de equipos. 3,9 -
TRI 7.2: Clasificación de componentes. 2,7 -
TRI 5: Diagnóstico. 1,8 -
55
(en el caso concreto de la demo I, las tareas TR 8.1 y TR 7.3) se han indicado los tiempos hombre y los tiempos máquinas. El operario puede realizar otra operación una vez inicie la tarea automática de formateo y/o instalación de SO.
Para la demo I, la instalación del S.O. consiste en una instalación de Windows XP, mientras que para la demo III se utiliza una distribución de Linux. Se ha tomado para ambos casos el tiempo de la demo III dado que la instalación es más larga, ya que en principio no se conoce que S.O. se utilizaría en un proceso industrial. En caso de ser una instalación de Windows XP el tiempo sería menor (T.M= 42,8 minutos), pero se ha unificado para poder cubrir la instalación de cualquier sistema operativo estándar, dejándose el valor de 120 minutos para cubrir la mayoría de los casos. En el caso de que el proceso industrial concreto se realice instalando o configurando un S.O. con un tiempo claramente diferente, se debería rehacer el estudio para esta parte.
TR 7.4 es una tarea cuyo objetivo es comprobar el correcto funcionamiento del equipo en el ámbito para el cual fue concebido, requiriendo herramientas y equipos no disponibles en la isla, y que fueron realizados por el usuario de estos equipos (acción B.4)
Las tareas realizadas para el procesado de RAEE y obtención de equipos válidos para la demo I, así como los tiempos necesarios (en minutos) se muestran en la Tabla 7.3.
Tabla 7.3. Tiempos (en minutos) de operaciones en la demo III (Fuente: autores).
DEMO III Tiempo Hombre Tiempo Máquina
TR 1 y 2: Filtrado de equipos. 1,2 -
TR 10: Recuperación de componentes. 2 -
TR 3.1: Tipificación básica de equipos. 2,3 -
TR 3.2: Test POST 0,8 -
TR 3.3: Tipificación exhaustiva de equipos. 6 -
TR 3.4: Comprobación manual de componentes. 1,5 -
TR 3.5: Determinación de la configuración objetivo. 3,4 -
TR 8.1: Borrado de disco. 1,2 120
TR 7.1: Limpieza e higienización. 5,5 -
TR 7.2: Ensamblaje de equipo. 3,5 -
TR 7.3: Configuración cliente 23,8 97,2
TR 5: Diagnóstico. 6,1 -
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7.5. Informe de escalabilidad
Se han planteado varios escenarios de productividad o equipos procesados al día, a una jornada sim-ple de 8 horas. En concreto, se trata de tres casos diferentes en los que varía la cantidad de equipos a tratar en un día:
• 4 equipos diarios: objetivo planteado en la memoria para la isla prototipo de UVigo.
• 8 equipos diarios: objetivo planteado en la memoria para la isla prototipo de revertia.
• 20 equipos diarios: objetivo planteado en la memoria como máxima productividad de 2,5 equipos/hora.
El estudio arroja datos de ocupación de operarios (mano de obra necesaria) y equipos informáticos (equipos para formateo, equipos para test, para cubrir informes, etc.), para cada una de las demos. También se indican los minutos invertidos en los equipos tratados (RAEE en proceso), con el término Equipos tratados.
En función del número de equipos a tratar ha sido necesario considerar, según el caso, más de un operario y/o más de un equipo informático. Dado que la demo I y demo II presentan similitudes muy importantes en las tareas ejecutadas, los resultados obtenidos son prácticamente idénticos, se indica únicamente la tabla de resultados para el caso más desfavorable.
Demo I:
Demo I (4 EQUIPOS)
Min. Trabajo Min. Libre Tiempo total
Operario nº 1 170 310 480
Equipo nº 1 144 336 480
Equipos tratados 556 - -
Demo I (8 EQUIPOS)
Min. Trabajo Min. Libre Tiempo total
Operario nº 1 316 164 480
Equipo nº 1 168 312 480
Equipos tratados 1112 - -
Demo I (20 EQUIPOS) (2 Operarios)
Min. Trabajo Min. Libre Tiempo total
Operario nº 1 416 100 516
Operario nº 2 416 100 516
Equipo nº 1 300 216 516
Equipo nº 2 300 216 516
Equipos tratados 2780 - -
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Tabla 7.4. Escalabilidad Demo I (Fuente: autores).
Demo II:
Tabla 7.5. Escalabilidad Demo II (Fuente: autores).
Demo I (20 EQUIPOS) (3 Operarios)
Min. Trabajo Min. Libre Tiempo total
Operario nº 1 378 102 480
Operario nº 2 378 102 480
Operario nº 3 94 386 480
Equipo nº 1 294 186 480
Equipo nº 2 294 186 480
Equipo nº 3 132 348 480
Equipos tratados 2780 - -
Demo II (4 EQUIPOS)
Min. Trabajo Min. Libre Tiempo total
Operario nº 1 64 416 480
Equipo nº 1 128 352 480
Equipos tratados 28 - -
Demo II (8 EQUIPOS)
Min. Trabajo Min. Libre Tiempo total
Operario nº 1 126 354 480
Equipo nº 1 136 344 480
Equipos tratados 56 - -
Demo II (20 EQUIPOS)
Min. Trabajo Min. Libre Tiempo total
Operario nº 1 316 164 480
Equipo nº 1 265 215 480
Equipos tratados 140 - -
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Capítulo 8Establecimiento de requisitos/estándares para la prestación de servicios de reutilizaciónÁlvarez González, Susana(Departamento de Derecho Privado, Universidade de Vigo)
Bustillo Bolado, Roberto O.(Departamento de Derecho Público, Universidade de Vigo)
Fernández López, Roberto I.(Departamento de Derecho Público Especial, Universidade de Vigo)
El establecimiento de requisitos/estándares para la prestación de servicios de reutilización está integrada dentro de la acción B.5 del proyecto ecoRaee.
El conjunto de esta acción propondrá reformas normativas al nivel que corresponda (internacional, Europeo, nacional o autonómico) con el triple objetivo de:
- Incentivar la reutilización de RAEE. - Incrementar la eficiencia de los procesos. - Dificultar prácticas fraudulentas.
59
8.1 Fases
La acción B.5 se estructura secuencialmente en tres fases:
1ª.- Recogida de propuestas y sugerencias por parte de los técnicos integrantes de ecoRaee con experiencia académica o profesional en el ámbito de los RAEE.
2º.- Análisis de la viabilidad jurídico-social de las propuestas y sugerencias presentadas por los técnicos.
3º.- Elaboración de propuestas normativas concretas.
En la actualidad, ya concluida la primera de las fases señaladas, estamos procediendo a analizar las sugerencias recibidas. En estos momentos iniciales del análisis, y sin perjuicio de los cambios que se puedan producir tras la conclusión del análisis, se puede a título provisional avanzar que serán sometidas a estudio las siguientes líneas de actuación:
a) Trazabilidad de los productos
Se estudiará la viabilidad y/o oportunidad de proponer una norma de la UE (Reglamento o Directiva) que establezca un sistema de trazabilidad de los productos. Habría que estudiar si es conveniente que tenga eficacia imperativa o dispositivo (voluntario, pero con ventajas para quien lo cumpla) para productores, intermediarios y usuarios.
b) Propuesta a nivel internacional de normas ISO
• Para receptores de RAEE (puntos limpios).
• Para Tratamiento de RAEE.
c) Medias de fomento de carácter financiero.
• Para las empresas: las medidas de carácter financiero (exenciones, bonificaciones fiscales, etc.) se aplicarían exclusivamente a aquellas empresas que, entre otros requisitos, cumplieran con los estándares que se determinen en las normas ISO que se definan para la actividad que desarrollen como receptores o tratadores de RAEE.
• Para los particulares: posibilidad de alguna ventaja económica si entregan en los puntos limpios RAEE. Hay que estudiar la conveniencia de ligar dicha ventaja a la conservación desde la producción hasta la entrega en el punto limpio de la trazabilidad del producto.
Por último, en cuanto a lo que al nivel normativo de las reformas que en su caso se propongan, es preciso señalar que la materia regulada (reutilización de RAEE) no parece exigir peculiaridades o singularidades de carácter regional, pareciendo más adecuado para incrementar la eficacia del sistema un amplio grado de homogenización territorial. En la medida en que las normas atributivas de competencias lo permitan, preferiremos formular propuestas de ámbito internacional o Europeo a propuestas de ámbito estatal, y propuestas de ámbito estatal a propuestas de ámbito autonómico.
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Capítulo 9
Seguimiento del impacto
González Martíns, Tania (EnergyLab)
Gutiérrez Montenegro, Carlos (EnergyLab)
Rodríguez Martínez, Alvaro (Arka Consulting)
El proyecto ecoRaee plasmado en la presente publicación implica y afecta a una gran multitud de colectivos diferentes. Al tratarse de un análisis en torno al tratamiento al final de su vida útil de los Aparatos de Equipos Eléctricos y Electrónicos todos los agentes implicados en algún punto de la cadena de estos equipos se ven implicados. De hecho, a lo largo del desarrollo del proyecto los diferentes paneles de expertos que se han dado cita han tratado de recabar la opinión de una representación adecuada de cada uno de los colectivos.
Además, en este capítulo se pretende dar una visión de la metodología que se ha seguido para realizar el seguimiento del impacto ambiental del proyecto.
9.1 Audiencia objetivo del proyecto
En los diferentes paneles de expertos se ha contado con representantes de los fabricantes de Aparatos Eléctricos y Electrónicos, de la industria del reciclaje de los mismos, de las empresas dedicadas a la
61
reparación y a la preparación para la reutilización, de los propios consumidores y, por supuesto de las administraciones competentes tanto a nivel nacional como regional.
En los Paneles de Expertos que se han celebrado se ha contado con la participación de representantes de cada uno de los colectivos mencionados lo que ha permitido un análisis muy rico de la situación y problemática de la preparación para la reutilización de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos.
En la primera de las reuniones el análisis se vertebró a través de 5 ejes: económico, técnico, legal, social y ambiental con lo que cada uno de los grupos de stakeholders analizaron los aspectos tanto positivos como negativos de la extensión de la práctica de la reutilización desde su punto de vista. Esto permitió sentar las bases de la segunda de las reuniones del Panel de Expertos puesto que quedaron en el aire una serie de preguntas que fueron el hilo argumental de la segunda de las reuniones.
De esta forma el segundo de los paneles con representantes de los stakeholders claves versó sobre 5 preguntas que recogían las principales cuestiones planteadas:
1. ¿Son suficientes las categorías definidas en el proyecto para
el análisis de Ciclo de Vida?
2. ¿Deben conocerse las cantidades cobradas por los
fabricantes en concepto de EcoTasa y qué parte se tranfiere
a los SIG?
3. ¿Puede estar siendo el Fabricante un Freno para la
Reutilización de Equipos?
Figura 1. Aspectos analizados por los grupos de stakeholders (Fuente: autores).
62
4. ¿Deben establecerse en la normativa objetivos específicos de Reutilización?
5. ¿Debería haber una recogida selectiva diferenciada para la reutilización y dónde debería estar?
La conclusión general del segundo panel, una vez discutidas y analizadas estas 5 preguntas fue que el conjunto de stakeholders identificó la preparación para la reutilización de Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos como algo necesario pero que, no obstante, debía salvar algunos obstáculos tanto técnicos como legales, económicos y metodológicos.
Resulta esencial la implicación y colaboración de los propios fabricantes de los equipos que no deben ni pueden ver a la reutilización como una amenaza a su desarrollo económico sino, muy al contrario, como un elemento esencial en la cadena de comercialización de sus productos. El propio concepto de Economía Circular tal y como lo está abordando la Unión Europea en estos momentos exige una visión mucho más generosa y amplia del problema. El propio diseño de los nuevos aparatos debe tener en cuenta la viabilidad de esta vertiente de la reutilización como modo natural de ampliación de la vida útil de los equipos.
Para que la reutilización sea posible los propios consumidores han de estar dispuestos a desprenderse de los equipos usados de manera y en lugares donde se facilite y posibilite la preparación para la reutilización. Obviamente han de asegurarse una serie de garantías para poder comprar estos equipos si bien hay una clara predisposición de los consumidores hacia este tipo de “compra verde”.
Finalmente la salvaguardia de la administración como un doble papel de facilitador y ente vigilante del cumplimiento de la normativa es esencial. Esto incluye desde las autorizaciones de las empresas que deseen llevar a cabo esta actividad, hasta las propias compras públicas o incluso el establecimiento de objetivos de preparación para la reutilización en las nuevas normativas relativas a este tipo de residuos.
9.2 Problema medioambiental
Con el objetivo de cuantificar el impacto ambiental del proceso de preparación para reutilización a lo largo de la ejecución del proyecto se ha implementado en la página web una aplicación que permite realizar el seguimiento de diversos criterios medioambientales.
63
La funcionalidad primaria de la herramienta consiste en tratar automática y periódicamente una
serie de datos numéricos, facilitados por los demostradores, mediante un conjunto secuencial de
operaciones matemáticas que permite la visualización de los resultados de forma gráfica e inteligible
para el público general en un sitio web.
Con los datos recogidos diariamente en las islas demostrativas y con los resultados obtenidos a
partir del ACV (ver Capítulo 6), la herramienta calcula de forma sencilla las proporcionalidades
correspondientes a cada unidad de inventario y producto en términos de impacto ambiental. La
herramienta lee los datos de entrada de una base de datos que un determinado usuario sube, de
forma periódica a un área privada del sitio web, los procesa y los representa. Adicionalmente permite
exportar los datos de la aplicación (parámetros de entrada, resultados de los cálculos y acumulados)
a ficheros .xls para su posterior tratamiento de detalle.
La herramienta permite además conocer la cantidad de equipos procesados, material enviado a
reciclar y consumo energético de cada una de las islas de procesado. Las categorías de impacto
ambiental en las que se muestran los resultados se han seleccionado de acuerdo a los objetivos
del estudio, el público objetivo y la carga ambiental. Los resultados obtenidos en cada una de
las categorías se muestran tanto en las unidades correspondientes como en su equivalente de km
recorridos en coche, de tal manera que esto facilite la difusión de los resultados entre los usuarios
que no estén familiarizados con la materia.
El beneficio ambiental que se obtiene con el proceso de preparación para la reutilización está
justificado por el hecho de que la energía consumida en el proceso de reutilización incurre en un
impacto ambiental mucho menor que el necesario para la fabricación del mismo componente a partir
de materia prima virgen, incluso teniendo en cuenta que la segunda vida útil de los componentes
reutilizados será menor.
Los beneficios medioambientales se muestran en dos tipos de gráficas. Las gráficas tipo Line Chart
presentan una doble escala de ordenadas donde se pueden seleccionar los resultados en de cada
categoría de impacto en las unidades propias de cada una y/o en unidades intuitivas para el usuario
para un periodo de tiempo determinado. Por otro lado, el global de los resultados de impacto de cada
demostrativo se reflejan en gráficas tipo Bubble Chart, representando los acumulados de cada uno de
los demostrativos en y segmentados en cada una de las categorías de impacto escogidas.
64
Figura 9.3. Lista desplegable de parámetros y fechas a seleccionar para representar en la Line Chart.
Las gráficas pueden representar datos diarios o bien datos acumulados durante el periodo
representado, permitiendo el área inferior focalizar la gráfica en un tramo de tiempo concreto dentro
del rango de fechas seleccionado.
Figura 9.2. Pantalla principal de la herramienta con las Bubble Chart de todos los demostrativos
(Selección de idioma: español).
65
Figura 9.4. Detalle de las gráficas diarias y acumuladas de uno de los demostrativos.
9.3 Conclusiones
Los resultados del seguimiento medioambiental demuestran que los procesos de preparación para la reutilización generaran un beneficio ambiental ya que evitan la fabricación aparatos eléctricos y electrónicos fabricados a partir de materiales extraídos directamente desde la naturaleza y una reducción de la cantidad de material enviado a reciclar.
66
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67
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Resultados de un proceso de reutilización de RAEE
Results of WEEE reuse processes
Results of WEEE reuse processes
1
Index Chapter 1. Preface ................................................................................................................................3
Chapter 2. Present legislative framework ............................................................................................6
2.1. Basic aspects of the Spanish law .............................................................................................. 6
2.2. Basic aspects of WEEE regulation ............................................................................................. 8
Chapter 3. Manual Process Planning ..................................................................................................10
3.1. Collection Phase .....................................................................................................................12
3.2. Processing phase ....................................................................................................................13
3.3. Dispatch phase .......................................................................................................................13
3.4. Conclusions ............................................................................................................................14
Chapter 4. Layout for the WEEE processing .......................................................................................15
4.1. Design of the industrial reuse process’ layout ...........................................................................16
4.2. Production and assembly of the facilities ..................................................................................19
4.3. Launch of the Universidade de Vigo’s prototype island ...............................................................21
4.4. revertia’s prototype island launch .............................................................................................23
2
Chapter 5. Different purposes of computer equipment’s reuse .........................................................27
5.1. Demonstrative project I: Lighting control in the Industrial Engineering School ...........................27
5.2. Demonstrative project II: Computer cabinet cluster for distributed computing.............................31
5.3. Demonstrative project III: Perimeter security appliance .............................................................35
5.4. Demonstrative project IV: Office It as a secondary use of reused elements .................................38
Chapter 6. Environmental impact of processes of WEEE reuse ..........................................................39
6.1. Preface ..................................................................................................................................40
6.2. Materials and methods ............................................................................................................40
6.3. Results and discussion ............................................................................................................44
6.4. Conclusions ............................................................................................................................50
Chapter 7. Global economic results and industrial scalability ...........................................................51
7.1. MTM research: calculation of operation times ...........................................................................52
7.2. Demonstrative project I. Operation times .................................................................................52
7.3. Demonstrative project II. Operation times ................................................................................54
7.4. Demonstrative project III. Operation times ...............................................................................54
7.5. Scalability report .....................................................................................................................56
Chapter 8. Setting of the requirements/standards to the provision of reuse services ......................58
8.1. Phases ...................................................................................................................................59
Chapter 9. Impact monitoring ............................................................................................................60
9.1. Project’s target audience .........................................................................................................60
9.2. Environmental problem ...........................................................................................................62
9.3. Conclusions ............................................................................................................................65
Resume ...............................................................................................................................................66
3
Chapter 1Preface
The generation of Waste of Electrical and Electronic Equipment (WEEE) in the European Union has recently increased three times faster than solid wastes’. According to Eurostat data, they meant more than 4% of the total amount of European waste in 2008. The environmental problem of WEEE is the huge choice of materials which are part of them, from glass to plastic. Many elements are made of heavy metals like lead, mercury and cadmium or even more dangerous materials like arsenic or selenium which make that many toxins can be released into the soil or the water during an unsuitable recycling process.
For this reason, WEEE management is one of the most important environmental and waste managing problems which society and industry will face in the next years. This situation is even worse if we bear in mind that that-in spite of the European regulation (2002/96/EC) to boost the waste collection and recycling- 85% of them are not collected or processed in a selective way.
Due to all the above mentioned, the ecoRAEEE project is created to promote the standards according to the European regulation. It has been financed in the framework of the European Life Programme (LIFE 11 ENV/ES/574).It purpose is solve the issue under an economic, technical and of course, environmental point of view. It will provide solutions which help to avoid obstacles to get the aims described in the present regulations.
EcoRaee is a joint project that has lasted three years. Universidade de Vigo is the prime mover and it has collaborated with several organizations like revertia (specialized in waste managing) or Ener-gyLab, Technological Centre of Efficiency and Energetic Sustainability whose purpose was proving
4
the technical and economic viability of these equipment’s reuse. As far as Universidade de Vigo is concerned, it has provided several research groups to find economic, legislative and technical solu-tions to WEEE managing. Among them, there are different departments such as Mechanic, Electric and Computer Engineering, Applied Economy and REDEgroup, Environmental Law and other services like the Oficina de Medio Ambiente, OMA (Environmental Office) or the Research and Development European Projects Section.
The general goal of ecoRAEE project is designing and proving an industrial process to boost electronic
equipment’s reuse. On this way, it will be possible to meet the European standards and reach a high
level of WEEE managing and classification (between 45% and 65%) in the next years.
To meet this purpose, there are several specific goals which have been defined in the project´s im-
plementation and monitoring. These are some of the most important:
• Description and comparison of the environmental impact of every process in WEEE (reuse vs.
recycling)
• Design of a preparation process for reuse and determination of the necessary resources to
implement it
5
• Setting of mandatory requirements (auditable standards) to the implementing of the reuse preparation service. They are included in a guide of suggestions, regulating improvements and technical standards to be applied
• Evaluation of technical-economic viability and also of preparation process for reuse’s scalability through several proving methods as well as the valuation of environmental and politic factors
• Consciousness-raising for all the actors involved (recycling and user companies and Public Administration). They must know that reuse must be a preferential option instead of WEEE re-cycling. The process is at their disposal to guarantee that, at least, 45% of collected classified WEEE waste will be managed
• Ensuring and improving the enforcing of European Directive 2012/19/UE passed by the Eu-ropean Parliament and Council on 4th July 2012. This regulation deals with WEEE and will be enforced above 80% in the next years
This publication includes the results obtained during a total period of three years when the project was implemented. These results come from the development of every project´s phase which has been driven by several ecoRaee’s participants.
Finally, we must point out the support of several local and national organizations linked to the en-forcing of European regulation about WEEE such as Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, Consejería de Medio Ambiente, Territorio e Infraestructuras de la Xunta de Galicia as well as representative organizations related to industry, recycling and waste managing, specially the Aso-ciación Española de Recuperación de Economía Social y Solidaria (ARESS).
6
Chapter 2Present legislative frameworkÁlvarez González, Susana (Department of Private Law, Universidade de Vigo)
Bustillo Bolado, Roberto O. (Department of Public Law, Universidade de Vigo)
The aim of this chapter is showing a description of the present Spanish legal system as far as WEEE is concerned. Different basic aspects of the Spanish legal frame will be described to present the general framework of WEEE regulation. 2.1 Basic aspects of the Spanish law
Spanish legislation, a structured body of laws which can be considered by Spanish courts to solve a conflict, is really complex. This complexity comes from the fact that the different established re-gulations have their origin in different sources so their effects, importance and limits are also very different.
Simplifying the information in order to offer an easier use of this document to people with different education in a huge range of fields apart from Social Sciences and Law, it could be stated that all the legal standards of the Spanish regulation related to WEEE are order according to this model where the laws must respect (due to different reasons in every case: supremacy, competence, hierarchy) the contents of the regulations in higher pyramid’s levels.
7
EUROPEAN UNION (Primary law, regulations, directives etc.)
STATE (Spanish Constitution, basic legislation: laws and regulations)
AUTONOMOUS COMMUNITIES (Development legislation: laws and regulations)
LOCAL ORGANIZATIONS (City councils etc.) (Regulations and ordinances)
Figure 2.1. Spanish legal system. (Source: Authors)
The model is much more simple and efficient in countries like Portugal or France where the lack of
legislative decentralization shows fewer levels in the pyramid so creating, interpreting and enforcing
laws is easier.
Finally, it must be pointed out that, usually, regulations have a direct effect so once they are passed
they create duties and rights which can be considered in court to protect involved parts’ rights. Euro-
pean Union’s directives are an exception provided that they do not create duties and rights in a direct
way for the Member States citizens. They simply force them to create laws which can be adapted to
their contents. These laws must be passed by the competent authorities of each Member State and
they will create the citizen’s duties and rights which can be required in courts.
2.2 Basic aspects of WEEE regulation
Nowadays, the main event about WEEE regulation is the necessity of incorporating the contents of
8
the European Directive 2012/19/CE passed by the European Parliament and Council on 4th July of
2012 dealing with WEEE. To get this the Government is working to create a royal decree project
about electrical and electronic equipment according to the Directive’s contents.
As soon as this regulation is passed, the drafting of applicable regulations shown in the figure 2.1 will
be the reference regulation in Spanish Law.
The basis of this European WEEE regulation system is –nowadays- the abovementioned Directive
2012/19/CE whose main points are the following:
Purposes:
- Protection of environment
- Protection of human health
- Boost the sustainable development
How?
- Preventing or reducing damaging impacts from managing and generationtion of WEEE
- Reducing environmental global impacts created by the use of resources
- Improving efficiency in the use of resources.
Instrumental objectives:
- Priority: Preventing WEEE generation
- Other:
1. Reuse
2. Recycling
3. Other ways to valuate WEEE
4. Improving environmental behavior of every agent involved in EEE lifecycle, such as:
- Producers
- Distributors
- Consumers
- Elements involved in the collection and management of EEE.
9
Spanish ConstitutionART. 45. SPANISH CONSTITUTION1. Every person has the right to enjoy a suitable environment for his/her personal development as
well as the duty to protect it.
2. Public authorities will take care of the rational use of natural resources to protect and improve
the quality of life as well as the environment. They will be supported by collective solidarity.
3. Those who violate the above mentioned terms will be sanctioned with a criminal or administra-
tive punishment according to the regulation, as well as be forced to repair the caused damage.
ART.149.1.23.
“The Government has authority in everything linked to “Basic environment protection regulation” as well as the Autonomous Communities which are authorized to create additional regulations related to protection”.
General Framework (II): Pollution and Prevention
PollutionLaw 16/2002, of July 1st, on pollution’s integrated prevention and controlEnvironmental liabilityLaw 26/2007 of October 23rd on environmental liability
General Framework (III): Waste
WasteLaw 22/2011 of July 28th on waste and polluted soilsLaw 11/2007 of April 24th on packaging and packaging waste
WEEE
Legislative Decree WEEE 2005Royal Decree 208/2005 of February 25th about electrical and electronic equipment as well as their waste’s managing.
That is the main concept of the national WEEE system (It may be derogated by the new royal decree which is being created).
Specific relevant regulations about WEEE
Industrial Establishment Register- Law on Industry 21/1992 of July 16th. - Royal Decree 559/2010 of May 7th which approves the Integrated Industrial Register Regulation.
2.1 table: Basic aspects about WEEE regulation. Source: Authors.
10
Chapter 3Manual Process PlanningLajo Ramírez, Alejandro (revertia)
Once the WEEE recycling sector’s situation has been analyzed according to its legal framework,
its process planning must be designed in order to perform all the project’s demonstrative project
purposes. Standards and procedures must be set to guarantee the preparation for the reuse of
obsolete electrical and electronic equipment.
With this aim, there is a document with a detailed description of every necessary task to this activity’s
performing. It can be used as a start point to define the layout of the industrial process. Furthermore,
it has been used as a basis for the functional design of the operational management which controls
every operation as well as a useful help for the first draft of the model’s business plan.
The design of these procedures tried to get mainly two aims:
- Minimizing the environmental impact both in transport and processes
- Maximize the amount of elements to be reused
The result is a complete manual process planning about the whole process which has been tried to be
followed by the structure and nomenclature of this kind of documents. Different operations are classified
like that:
11
- Organization - Activities- Process areas - Tasks - Directives and processes
Furthermore, there are several factors that have been assigned to every process:
- Objectives - Techniques and tools- Inputs - Involved registers- Outputs - Forms- Parties and liabilities - Descriptions
Every element must answer these questions:
- What to do? - Who does do?- Why to do? - What to use to do it?- When to do? - What to do later?- How to do? - How to place what it has been done on the record?
The manual process planning is divided into three different phases according to the diagram below:
Table 3.1. General process of operation (phases and activities) (Source: author).
12
3.1 Collection Phase
Removal of obsolete or defective equipment from “origin customers’ facilities” is the first part of the
general process in the WEEE treatment plant. The main purposes of this phase are the following:
- Removing equipment from client’s facilities in order to be treated to their reuse
- Taking manageable equipment to the plant to control their origin in order to get an easier
later treatment
- Taking non reusable equipment to the final specialized waste manager
Table 3.2. Collection phase (activities and tasks) (Source: Authors).
The waste’s classification in origin has been identified as a key element to select the equipment which
are suitable to reuse processes. This avoids logistical costs because they are directly sent to final
waste managers who are specialized in their recycling.
13
3.2 Processing phase
These tasks or activities have been set for the processing phase:
- Equipment classification - Equipment processing
- Equipment diagnosis - Memory units (hard disks) processing
- Peripheral classification - Peripheral processing
- Peripheral diagnosis - Hardware processing
As this graph shows:
Table 3.3. Processing phase (activities and tasks) (Source: author)
3.3 Dispatch phase
Finally, processes analysis checks the necessary tasks to the dispatch phase. At this point, reusable
elements will play a role in every of the four demonstrative projects while those which are not
suitable for reuse will be taken to the final waste manager.
14
Table 3.4. Dispatch phase (activities and tasks) (Source: author)
3.4 Conclusions
The aim of this project is providing a map of processes to waste manager organizations which help
them to design efficient and economically profitable work procedures.
With this aim in mind, a catalogue of techniques has been enclosed to the document. It describes
the procedures of equipment’s classification and verification and will probably ease tasks to the
processing technicians.
During the whole creation process of this guide, the main goals have always included waste’s
traceability and its correct accounting, as well as the availability of the technological elements to get
the highest rate of cost-effective reuse as possible.
There are no signs of the happening of the risks which have previously been considered in the
analysis phase:
• Economic viability: It does not seem that the costs which must be assumed (both environmental
and economic) advise against the reuse as a better option compared to recycling.
• Environmental information: The guarantee of the meeting of goals and exigencies included in
the current regulation as far as waste traceability is concerned.
In later phases, (especially in the previewed demonstrative projects) an exhaustive economic analysis
will be performed and an industrial scalability model will be created to these processes.
15
Chapter 4Layout for the WEEE processing
de Oliveira, Anna Caroline(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
Izquierdo Belmonte, Pablo(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
Lajo Ramírez, Alejandro (revertia)
Navarro Rivas, Adrián(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
Vilán Vilán, José Antonio(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
Yáñez Alfonso, Pablo(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
The design of the industrial reuse of computer equipment process’ layout has been developed by
CIMA (Centro de Ingeniería Mecánica y Automoción) group and Universidade de Vigo, following the
model of the production systems’ design. It has been performed with two primary aims:
• Creation of computer equipment from the combination of different disused components. These
even include OS with low-resources demand
16
• Using of individual or combined components in industrial processes’ control, specially in CPU for
assembly lines
To get it, CIMA group has bearded in mind all the premises to design both processes’ layout using
product’s push-pull techniques. These include:
• Physical design of work islands, focusing special attention on their ergonomics. Islands, size,
supplies (electricity, water and lighting), maintenance and waste removing means
• Selection of hand-operated and automatic tools for every island
• The island’s computer allows the user to access to the ERP program and to the making decisions
support software and data base
• Gathering of starting materials systems
• Combined and individual elements equipment’s relief systems
• Light and heavy handling systems and transfer
4.1 Design of the industrial reuse process’ layout
All the conceptual design phases as well as the designs of the prototype facilities (islands) needed
to perform WEEE recycling and reuse tasks (as defined in section B2) are included in this section.
After the explanation about the islands’ design, their assembly and operation will be described in
section 4.2 and 4.3 will include all the test and working processes performed on them and which have
provided valid equipment and components to the project´s B4 Action: Reusing demos.
4.1.1 Conceptual design of the process’ layout
A preliminary idea (shown in the figure 4.1 about
the goal process to get a correct WEEE reuse)
has been used as a start point Design of the
layout of the reuse industrial process to design
the layout of the industrial process. CIMA
Group offered several conceptual suggestions
to the location of work islands without
taking into account the possible space and
equipment’s storage limitations (Figure 4.2., top).
To optimize needed spaces and make the assembly
in the Mechanic Engineering Area Laboratories in the Figure 4.1. Conceptual sequence of the WEEE
reuse and recycling process
17
Universidade de Vigo and industrial installations in revertia, it has finally defined an island concept
to the WEEE processing. It places the operator in the middle of the process to ease his/her access
to the different work or storage spaces which are located around him. (Figure 4.2, bottom).
Figure 4.2. Defined concepts for the work islands and WEE processing: initial (top) and
final (bottom) (Source: Authors).
4.1.2 WEEE reuse and recycling process’s flows
The purposes of WEEE recycling are several provided that they include even four demonstrative projects aims in the project´s B4 action. The defined layout for islands must be versatile and include all the necessary operational flows to get valid equipment for the four demonstrative projects and their different goals:
• Demo I: Calculation of the cost and benefits of the suggested computer reuse process (UVigo island)
18
• Demo II : Implementation of six modules with 20 CPU’s approximately (UVigo)• Demo III: Implementation of 10 units to perimeter sucurity’s applliance (UVigo)• Demo IV: Analysis and processing of more than 500 equipment suitable for reuse (revertia island)
Furthermore, provided that received equipment for reuse or recycling can also have a different origin
with distinct technical features and conditions, it has been set two flow zones:
• Quick flow zone: It includes the operations which are performed in every equipment in a short period of time.
• Slow flow zone: it includes those operations in which the operator spend a lot of time. They are not performed in every equipment.
With these divided zones and the defined layout in the island, both groups of operations can be
performed at the same time avoiding that the slowest operations hamper the fastest. This provides
cadence enough to achieve the number of processed equipment establish in the project’s report to
feed the different demonstrative projects:
- UVigo island: 4 equipments /day - revertia island: 8 equipments /day
As an example, the figure 4.3 shows the task flow which shows the required operations to get
suitable examples for the demonstrative project IV of action B4.
4.1.3 Design and modelling of CAD3D of the prototype islands
Prototype islands include several work spaces where different needed operations to prepare the
process of WEEE reuse and recycling are performed. The suggested model includes the possibility of
Figure 4.3. Example of work flow for WEEE processing
(Source: Authors)
19
accomplishing all the necessary processes for the equipment, peripheral and hardware components’
(WEEE in general) processing. Auxiliar equipment and necessary tools have been assigned to every
work space.
The islands’ complete design includes all the necessary aspects for its assembly as it can be seen in
the complete 3D model’s computer graphics (Figure 4.4). They are the following:
• Support structure in which all the necessary elements for the process will be located• Installation and electrical panel which will provide energy to the different work spaces• Computer equipment and tools to accomplish different tasks• Furniture to perform the process and to storage equipment, components and peripheral
Figure 4.4. Final 3d model’s computer graphics of the prototype island for WEEE processing (Source: Authors)
4.2 Production and assembly of the facilities
The different phases of the assembly and installation of the prototype facilities (islands, designed to
accomplish all the tasks of WEEE reuse and recycling) are included in this section. They are described
in the action B3: Layout of the process to be demonstrated. It describes, specifically, the results
obtained in the production and assembly performed in the Universidade de Vigo’s laboratories in the
Mechanic Engineering area. This is similar to the production and assembly process accomplished by
revertia.
20
The information shown in this section allows the assembly of a WEEE reuse and recycling island
according to its previous design created by CIMA Group.
4.2.1 Descriptions of the island’s subsets
a) Support structure (aluminium profile structure)
Its goal is allowing the assembly of the needed furniture (both for processing and storage of equipment)
in its inside. The electrical panel to feed all the elements is also included in it. Aluminium profile
structure has been chosen because of its modularity, lightness and its resistance as well as its price.
Firstly, according to the minimun needed space to perform all the WEEE reuse and recycling operations
(defined in the action B2) and in order to reach the required cadence, the support structure has been
built to contain the whole island to accomplish the tasks. The mentioned support structure has been
made of aluminium because of its optimized cost, weight as well as its versatility in the assembly
process and its structural resistance
b) Installation and electrical panel
Electrical system has been designed and assembled as well as its integration in the island’s structure,
including the location of all the electrical power points. In addition, it has also been purchased the
required materials for its installation and the wiring of the island’s control and monitoring electrical
panel. The mentioned assembly allows the temporary measuring of the consumption of different kinds
of plugs in order to calculate the necessary energy to accomplish the process in order to evaluate its
environmental impact (analysis of its life cycle analysis (LCA)) of the WEEE reuse/recycling process.
c) Computer equipment and auxiliar tools.
A set of computer equipment (both for the process’ management and for the WEEE reuse and recycling)
is required to the accomplishment of the different tasks which have been designed according to the
operation flow of every Demonstration project and the range of operations described in the action B2
report. The equipment will have the necessary hardware elements to perform the different operations
(wires, hard disks’ connection elements like SATA or ATI, socks to connect processors, cards, etc.)
Furthermore, it is important to install a suitable software to the WEEE processing operation which is
going to be accomplished.
Apart from computer equipment, there are other auxiliar requirements like tools (thrill, screwdrivers,
hoovers...) that have been defined and purchased for every work space.
d) Furniture to the process’ accomplishment completion and to the storage
This section includes all the carpentry and glassware materials that have been produced and
21
assembled on the support structure to create the different work spaces for WEEE processing
(reuse and recycling) and storage (both of equipment and peripheral). It also includes all the
auxiliar furniture (drawer, shelves, chairs, etc.) if necessary.
4.3 Launch of the Universidade de Vigo’s prototype island
This section describes all the different phases of the prototype island created for the preparation
of computer equipment to be reused or recycled. This is located in the Mechanical Engineering
laboratory in the Universidade de Vigo. After the start up, several cycles of equipment processing
have also been performed for demos I, II and III under University’s responsibility. Those that are
part of demo IV (completed in revertia’s prototype island) have not been accomplished.
4.3.1 Launch of equipment preparation operations
Necessary WEEE reuse preparation operations have been set for every demo, as shown in the
table below. Some of them are common for all the demos.
Furthermore, as an example, figures 4.5, 4.6 and 4.7 show part of the operations performed
during the system’s launch.
DEMO I DEMO II DEMO III
TR 1 y 2: Equipment filteringTR 10: Components processingTR 3.1: Basic classification of equipmentTR 3.2: Test POSTTR 3.3: Exhaustive equipment classificationTR 3.4: Manual verification of componentsTR 3.5: Setting of the goal configurationTR 8.1: Secure disk eraseTR 7.1: CleaningTR 7.2: Equipment assemblyTR 7.3: Software installationTR 7.4: Connections checkingTR 7.5: Working testsTR 5: Diagnosis
TRI 1 y 2: Equipment filteringTRI 10.1: Wiring recoveringTRI 10.2: Wiring classificationTRI 3.1: Basic classification of equipmentTRI 3.2: Test POSTTRI 3.3: Exhaustive equipment classificationTRI 8.1: Secure disk eraseTRI 7.1: Equipment dismantlingTRI 7.2: Components’ classificationTRI 5: Diagnosis
TR 1 y 2: Equipment filteringTR 10: Components recoveringTR 3.1: Basic classification of equipmentTR 3.2: Test POSTTR 3.3: Exhaustive equipment classificationTR 3.4: Manual verification of componentsTR 3.5: Setting of the goal configurationTR 7.1: CleaningTR 7.2: Equipment assemblyTR 7.3: Client configurationTR 7.4: Final check and testingTR 5: Diagnosis
22
Figure 4.5. Starting and checking (left), hardware verification (middle) and HDD format (right)
Figure 4.6. Inside hardware cleaning (left), wiring classification (middle) and components classification.
Figure 4.7 manual assembly of hardware: motherboard (left) and HDD (middle) and OS installation (right)
4.3.2 Equipment processed in the Universidade de Vigo’s prototype island
Since its launch in March 2014 and after the initial tests, equipment were processed in a continuous
way since May to September.
The first sample of equipment was processed in May with the following results:
- Demo I: 12/05/2014-19/05/2014 – 6 days of processing
33 processed equipment (358,85 kg), from which 6 equipment (65,28 kg) were suitable for reusing
(25% of reuse)
- Demo II: 26/05/2014-03/06/2014 – 4 days of processing
23 processed equipment (295,44 kg), from which several elements were obtained: 12 hard disks,
6 power sources, 3 motherboard, 3 mains cable and 6 power cords to be reuse.
23
- Demo III: 19/05/2014-23/05/2014 – 5 days of processing42 equipment (417,46 kg), from which 7 equipment (75,98 kg) were useful to be reused and 10,71 kg of components became part of the stored spare parts: 21% of reuse.
Later, between July and September 2014, a second processing was performed again for the three
demos. In this case, with a higher amount of working days (20 processing days) for every one of them.
It provided the following results:
- Demo I: 05/06/2014-14/07/2014 – 20 Days of processing
89 processed equipment (867,76 kg), from which 20 equipment (200,02 kg) were suitable to be
reused and 62,89 kg became part of the stored spare parts: 30% of reuse.
- Demo II: 18/08/2014-18/09/2014- 22 days of processing
141 processed equipment (more than 1040 kg) used to get components with 100% of hard disks’
use and 50% of processed motherboards and power sources’ use.
- Demo III: 15/07/2014-12/08/2014 – 20 days of processing
74 processed equipment (757,84 kg), from which 16 equipment (178,35 kg) were suitable to be
reused and 54,49 kg became part of the stored spare parts: 31% of reuse.
It can be said that the action B3 has been performed successfully because it has proved that valid
equipment can be used in different DEMONSTRATION PROJECTs with an average of use of 20%.
4.4 revertia’s prototype island launch
Several options were considered to the revertia’s island building. revertia has a rented industrial unit
which has obtained the Xunta de Galicia (Galician Regional Government) official permit to perform
WEEE processing tasks (preparation for reuse). The first option was adapting a 25 m2 zone to
this project. This involved the purchasing of new equipment and specific machinery as well as the
adaptation of the zone to accomplish this kind of processes (heating, data network access, telephony,
etc.)
4.4.1 Installation of the prefabricated unit
Finally, a prefabricated 15m2 unit was installed. It has been provided of air conditioning (, with
a hot and cold air pump) as well as a telephone line and a Internet connection. This has made
possible a great saving in the budgeted amount. This part of the funds will be used to guarantee the
equipment supplying to the demonstrative projects performing. More than 500 equips are expected
to be managed to accomplish the processes.
24
Figure 4.8. Features and measuring of the unit installed in revertia (Source: Authors) Figure 4.9. Implementation of work spaces
4.4.2 Implementation of the work spaces
According to the instruction provided by the Universidade de Vigo, the same work spaces and measuring equipment (used to calculate their LCA expectations) were set as shown in the following images:
Figure 4.10. Reused equipment’s storage area
(left), spaces used to perform the stress test and
software installation (right).
25
The following table includes those actions of the processing which are accomplished in revertia’s
prototype island to complete demonstrative project IV:
DEMO IV
TR 1 y 2: Equipment filtering
TR 4: Peripheral classification
TR 6: Peripheral diagnosis
TR 9: Peripheral processing
TR 10: Recycling of components
TR 3.1: Basic classification of equipment
TR 3.2: POST Test
TR 3.3: Exhaustive classification of equipment
TR 3.4: Manual verification of components
TR 3.5: Setting of the goal configuration
TR 8.1: Secure disk erase
TR 7.1: Cleaning
TR 7.2: Equipment assembly
TR 7.3: Software installation
TR 7.4: Final checking and testing
TR 5: Diagnosis
4.4.3 Processed equipment in revertia’s prototype island
A first equipment processed was performed in May 2014 with the following results:
- Demo IV: 23/05/2014-11/06/2014 – 7 processing days
837,55 kg (54 CPU, 5 screens, 10 keyboards, 5 mouses and household appliances which are not
suitable to be managed) from which 38 CPU (340,73 kg), 10 keyboards (11,01 kg) and 5 mouses
(0,63 kg) were suitable to reuse. Reuse percentages depend on the kind of processing: 70,37%
of CPU reuse, 0% of screen reuse, 100%of keyboards and mouses reuse, 0% of household
appliances reuse.
Data obtained in the second process have allowed analyzing recorded data more specifically to
calculate the electrical consumption of every task in the process. Firstly, this was calculated according
to an estimation of the time assigned to every task and an average of the required equipment’s
energy power.
26
- Demo IV: 08/09/2014-14/11/2014 – 34 Days of processing
2482,2 kg (120 CPU, 96 flat screens, 9 CRT screens, 28 keyboards, 7 mouses and no manageable
material) from which 101 CPU (791,28 kg), 81 screens (364,56 kg), 26 keyboards (23,41 kg) y
7 mouses (1,75 kg) were suitable to be reused. Reuse percentages dependo n the kid of used
device: 84,17% of CPU reuse, 84,37% of flat screens reuse, 92,86% of keyboards reuse y 100
% of mouses reuse.
27
Chapter 5Different purposes of computer
equipment’s reuseCarrillo González, Camilo J. (Electrical Engineering Group, Universidade de Vigo)
Díaz Dorado, Eloy (Electrical Engineering Group, Universidade de Vigo)
Cidrás Pidre, José (Electrical Engineering Group, Universidade de Vigo)
Albo López, Elena (Electrical Engineering Group, Universidade de Vigo)
Miranda Blanco, Blanca N. (Electrical Engineering Group, Universidade de Vigo)
Rodeiro Iglesias, Javier (Department of Computer, Universidade de Vigo)
Campos Bastos, Celso (Department of Computer, Universidade de Vigo)
Gálvez Gálvez, J. F. (Department of Computer, Universidade de Vigo)
Lajo Ramírez, Alejandro (revertia)
This chapter shows the four demonstrative projects which have been performed in order to complete the reuse office computer equipment.
5.1. Demonstrative project I: Lighting control in the Industrial Engineering School
Demonstrative project I (leaded by the Universidade de Vigo’s Grupo Energía Eléctrica, en.e group) consists on a personal computer (PC) reused to the control and monitoring of lighting and temperature
28
in the Industrial Engineering School located in the Campus of Vigo (figure 5.1). As a demonstrative project part, the existing lighting control system has also been reused provided that it was not working when the project started.
5.1.1 Main elements of the system
The Industrial Engineering School’s control and monitoring system is based on a system where variable caption and data sending are made through different linked equipment via serial communication (RS485 – MODBUS). Equipment are distributed across the whole building (figure 5.2). To make caption possible, it is necessary the use of light meters and temperature sensors while steps relays are used as action elements which act on the lighting circuit. The use of stays relays allows both a centralized or automatic actuation and manual or local actuation on every lighting system.
5.1.2 System’s diagram
The implementation of control and monitoring systems is performed in the shared zones (corridors, hall) through several control and monitoring units and a management system installed in a reused PC. Data Sending Units (DSU) are partially reused because they come from previously installed systems which had fallen into disuse. The main elements of the system (figure 5.3) are: 10 control units, 1 sun radiation monitoring unit, 3 temperature monitoring unit and 1 reused PC.
Action zones are (figure 5.4):
- Central building’s ground floor:
• Zone 1: South Corridor (Classrooms 6-10 Departments OF Physics and Chemistry and the café)
• Zone 2: North corridor: (Classrooms 1-5, Department of Automation and ramp to the
annexed building)
• Zone 3: The entrance, the hall and the corridors to the Meeting Room
- Central building’s first floor:
• Zone 4: South corridor (Departments of Physics, Chemistry and Drawing, South wing of
the Southern part of the Events Room)
• Zone 5 : Corridors to the Study Room
• Zone 6: North corridor( Department of Organization, classrooms 11-15, North zone of the
Events Room and upper ramp to the annexed building)
- Annex Building:
• Zone 7: Corridors in the Mechanics and Fluids zone
• Zone 8: Corridors in the Machines and Thermal Engines zone
• Zone 9: Corridors in the Electronic Engineering zone and Master Degree Classroom
• Zone 10: Corridors in the Departments of Electric Engineering and Materials zone
29
5.1.3 Control strategy
The Building using during the week, the weekends and holidays have been considered to design the
control strategy of the lighting system. According to this, there are three kinds of days:
• Working days: Teaching sessions or other full-time activities (from Monday to Friday)
• Semi-working days: Part- time teaching sessions (morning)
• Holiday days: No activities (Sundays and holidays)
There are three possible uses in any kind of day:
• Open school: Nominal light density. Time slot when school is performing its normal activities.
• Closed school: Time slot when there are not planned activities. Lighting is in its lowest secure
level.
• Cleaning: Reduced lighting to allow cleaning activities
The level of lighting during the “open School” time slot is adjusted according to the outside lighting in
order to keep the necessary light level to perform different activities.
In conclusion, the presented system allows setting lighting uses according to the building’s uses to
reduce lighting in those zones where outside lighting is enough.
5.1.4 User interface
The building’s monitoring and control system has a user interface that is accessed through a web
browser thanks to a server which has been installed in a reused computer (figure 5.5). The mentioned
interface allows:
• Knowing the situation of lighting switches , the temperature in the building and the amount
of exterior lighting.
• The authorized people to act in a manual or automatic way
• Configuring every day of the year according to the different kinds of days ( working, semi-
working or holidays) and every subtype of them (open, closed, cleaning)
5.1.5 Results
The figure 5.6 shows the action’s results obtained in a working day where exterior light levels can be
seen as well as the sun radiation evaluation (performed by the meteorological station Meteogalicia which
located in the university campus), the School working mode (0: closed, 2: cleaning, 1: open) and the
actions on unit 10 (0: lowest level lighting, 2: medium level lighting, 3: highest level lighting).
30
This demonstration project conclusion is that a recycled PC can
be used to control and manage a building’s lighting system with
the possibility to be controlled from a webpage and with the
same advantages of any other system.
Figure 5.2 Reused PC where the central control system and monitoring and control equipment are going to be installed.
Figure 5.3 Configuration of the installation devices. (Source: Authors).
Figure 5.1 Industrial Engineering School in the campus and the Demonstrative projects operational area.
31
Figure 5.4. Distribution of lighting zones. (Source: Authors).
Figure 5.5. User interface of the building’s monitoring and control system. (Source: Authors).
Figure 5.6. Action’s results. (Source: Authors).
5.2 Demonstrative project II: Computer cabinet cluster for distributed computing
The aim of Demonstrative Project II in action B4 of ecoRaee project is the production of a cluster to use different computers in a distributed computing mode. It tries to show the viability of the reuse
32
of office computer equipment which has fallen into disuse in order to provide time to the CPU but it
also tries to get the highest level of energy efficiency.
For this reason, several experiments (CPU’s refrigeration, possible scalability to bigger structures
and attached cost of that) were performed during the production of CPU’s contention units and the
structures which will support them.
Both experiments and results can be found on the project’s webpage:
http://life-ecoraee.eu/blogB4.html. Experiment’s photos can also be seen on the web.
Several refrigeration tests were accomplished following two different methods. On the one hand,
liquid refrigeration test with water for the computer motherboards’ CPU and several configurations to
dispel the generated heat. On the other hand, some motherboards refrigeration tests which consisted
on immerse them in dielectric liquids with or without dielectric liquid‘s cooling circuits.
5.2.1 Development
As a result of the accomplished experiments in the first phase, two computer cabinet cluster designs
of 20 computers were created and produced in order to be used as a cluster, following every step
according to the experiment. A heat dispelling circuit has also been designed to remove the heat
created by the cluster’s fully functioning. Several systems were set to control temperature in every
part of the water circuit in order to refrigerate computers. All this information has been used to
design water reuse systems which allow taking advantage of the heat generated by the cluster.
Two independent systems were designed to test every kind of computer refrigeration system (figure
5.7). Firstly, 3 vertical computer cabinets (each of them can hold 20 computers) were created. Vertical
cabinets use the computer refrigeration system through the CPU’s direct refrigeration with cooper
blocks which hold the water of the refrigerating system. Each cabinet has its own system which can
be isolated from the rest. Each computer has a water inlet and outlet for the cooling cooper block.
On the other hand, three horizontal cabinets were built in order to accomplish computer’s cooling
through its immersion in dielectric mineral oil. Several different types of oils have been tested:
paraffin and refrigeration oil for electrical power transformers because of both its price and its low
level of deterioration (weather and temperatures). Dielectric oil contacts computers (except their
disks and power sources), it gets hotter because of the heat that is generated by computers. This
heat is removed through a 25m cooling coil located in the horizontal cabinet which is connected to
33
the cabinet´s immersion cooling system. This cooling coil absorbs the heat produced by computers
which is accumulated in the dielectric oil.
Computer heat removing systems are identical in both cabinets’ systems. It is formed by a 1400l tank
and a heat removing system before the circuit’s entrance in the tank.
This heat removing system can be bypassed to take advantage of the heat coming from the cabinets.
It counts on a water pump to keep the water moving permanently. The circuit has a controlled branch
to allow the water going from the cabinets to the heating systems. When it is activated, the heat
removing system is deactivated in order to get a temperature of 40 grades in the water circuit.
The installation of software to collaborate with the European Grid Infraestructure (EGI) was performed
during the software systems setting to distributed computing. EGI has a 64 –bits support and only a
50% of reused computers offers a 64-bits support, the rest of them have only 32 bits. Provided that,
other distributed computing use was chosen for 32-bits computers. BOINC (Berkeley University) was
the chosen one. It can be installed as a process server node by any organization to send jobs to any
BOINC client who joints this process server. BOINC keeps a general BOINC clients account, it does
not matter the amount and origin of used process servers to which the client is connected.
Temperatures in the facility are recorded in a continuous way thanks to the installation of sensors in
several locations of the circuit (figure 5.8.). All of them are connected to an Arduino controller that
transfers real time data to a MySql data base. This data base is used as a source of information for
the system’s monitors which can be checked in real time at http://ecoraeece.cesga.es/monitor/.
5.2.2 Result
Through the installation, the six cabinets are permanently working at 80% of their capabilities. 100%
of the system operating time is kept by sending jobs. The capacity of the system is not the highest
in the execution queue in any of the two processing systems provided that it is made of reused
equipment. Therefore, the number of assigned jobs by process servers is not very high because
higher-performance systems come first.
However, it has been the user of the day in ibercivis (figure 5.9) and jobs are still been executed at
least by two BOINC process servers like: LHC@home 1.0 e ibercivis.
It has been proved that a computer refrigeration system can be built for distributed computing.
Its cost would be not related to the number of computers except a small percentage of it linked to
34
the cooling liquid quantity in the cooling circuit and the amount of meters required to include new
cabinets with more computers. According to the amount of computers working in the system there is
an option to disconnect the heat removing system to use the produced heat by computers in heating
and temperature control systems.
Figure 5.7. Implementation of the cooling system with its impeller pump.
Figure 5.8. Temperatures of the cooling circuit in 24 hours.
35
Figure 5.9. ecoRaee as the user of the day in Ibercivis.
5.3 Demonstrative project III: Perimeter security appliance
The purpose of this demonstration project is the installation and configuration of a machine with
software based on computer recycling which can be used as a perimeter defence for both particular
and SMEs’ networks. The use of free software tools- preferably free-will make possible a cost
reduction compared to other commercial systems. Cost reduction is one of the main aims because it
will allow the product’s entrance in SME’s that usually refuse great investment in computer security.
This system will be able to act as an antivirus, antispam, content control and firewall.
Nowadays, almost every SME will need access to a data network to the accomplishment of their
activities, whatever the industrial sector is. In spite of the spreading of mobile data, the most
common option is the landline. This kind of lines includes a connection router which will act as a
switch (with wires of wireless) in the local network. In some cases it even includes some license to
antivirus software which will be installed in the company’s equipment.
It is true that the installation of antivirus in an individual way in every company’s equipment is a
mandatory action to protect data but this is often not enough provided the huge choice of threats.
In order to protect equipment in a network-both from automated (virus) and targeted attacks-, it is
necessary some kind of device to perform perimeter defence.
This kind of devices is located at entry/exit of the network and all the traffic of it is forced to pass
through them. In this way, the defence is limited to one point instead of protecting every single
machine. Nowadays, different companies devoted to computer security offer different options to
perimeter defence, including new tools like firewall, antivirus or antispam. These solutions are often
36
quite expensive, specially for SME’s, the prices are between 2500 to 10 000 € of initial payment plus
the cost of maintenance and renewal of year licenses. It may cost between 1000 and 5000/year,
depending on the product.
In many cases this prices are not suitable for a SME that-in addition- does not consider computer
security as a risk. Generally, the most of users do not evaluate the real risk of losing all their
computer data (or let them being stolen), until it is too late.
5.3.1. Development
The appliance or developed perimeter defence product performs basic protection functions. Its
annual cost is only based on maintenance and updating and the free software avoids license
renewals. With all these advantages of offering the same service at a lower price, many companies
may be interested in its purchasing.
The development of this kind of products seems profitable and this profitability is analyzed in later
phases of ecoRaee project although the market is not been exploited by any company in a general
way. One of the reasons is that the companies which are in this market nowadays are completely
devoted to computer safety so they use a proprietary software policy. This makes that their perimeter
defence products are based on their solutions so it means a high cost. On the other hand, there is
not any big company which offers computer security based on free software while there are several
development communities or functions like Apache which is a unquestionable guarantee of security
and trust in everything related to software.
Apart from being a security element, the appliance can be configured to be used as a content
control. It is possible to choose the level of control for it in order to avoid unauthorized use of the
organization’s equipment or to filter the kind of materials seen. These options can be really useful in
public networks or in machines available for underage users (schools, libraries or local information
offices)
In general, the appliance works in a transparent way and must be connected at the network
entrance, between the router which provides the connection and the switch that distributes the
local network, as can be seen in figure 5.10.
The services provided by the developed appliance can be described like this:
1.- Monitoring and register of intranet’s data traffic
2.- Detection, removing and register of virus from the electronic mail
37
3.- Detection, removing and register of spam from the electronic mail
4.- Detection, removing and register of virus and their electronic transfer during file sharing
5.- Detection, filtering, and register of unauthorized accesses in the firewall
A self-starting CD-ROM image has been developed with the base of the appliance’s system and the
configuration processes have been automated to ease their use to all the users. All the services have
a log system which can offer a complete report about all the actions accomplished by them.
5.3.2. Results
Perimeter security appliances have been placed in private companies (figure 5.11), universities and
secondary schools. Their implementation has been performed in a careful way during its parameter
setting according to the organization’s needs. The most successful implementation according to the
level of satisfaction corresponds to private companies. They are specially pleased with the service
filtering in their wireless networks provided that users cannot access to unnecessary services so
there is more network width to corporative uses. As far as educational establishments are concerned,
there are great results specially linked to download traffic and filtering of both content and malware
detection.
Figura 5.10. Ubicación recomendada para el appliance en la intranet (Fuente: autores).
38
Figure 5.11 Appliance for services cabinets.
5.4 Demonstrative project IV: Office It as a secondary use of reused elements
The aim of the demonstrative project leaded by revertia is analyzing the economic viability and
calculating the environmental impact of extending computer equipment’s useful life. In order to get
it, all the procedures described in the processes manual must be applied to the suitable computer
waste.
The critical mass should be enough to obtain consistent results so the acces to waste is crucial.
Prototype has been built according to the process layout instructions. Several work spaces have been
set in order to restore as many equipment and components as possible. All the restored elements and
equipment will be used to the same purposes they had been designed to.
Reused products’ destination will be the second-hand market so it must be considered the whole
processes of introducing to the market and sale, the best marketing and communication strategies
as well as the legal and environmental duties to be applied.
39
Chapter 6Environmental impact of processes of
WEEE reuse
González Martíns, Tania (EnergyLab)Gutiérrez Montenegro, Carlos (EnergyLab)
Pérez Martínez, Marta M. (OMA, Universidade de Vigo)Soto González, Benedicto (OMA, Universidade de Vigo)
The LCA of the four demonstrative variants in the project has been analyzed in order to evaluate the
environmental impact of the preparation process for reuse. This will allow comparing the obtained
results in an alternative option to recycling.
This chapter will describe the methods performed to accomplish the LCA according to the international
regulation ISO 14040. Life cycle analyses have been created with the software of SimaPro version
7.3 and its results about environmental impact have been calculated using ReCiPe. The data in the
included in the inventory have been obtained from the data base Ecoinvent 2.2, the direct measuring
while the processing islands were working, the created prototypes by demonstrators, other data base
and bibliography.
40
The LCA performing shows that the environmental advantages of preparation processes for reuse
compared to recycling depend directly on the use of the resulting product in the reuse process. The
results of this research can be used to set which are the best options to office computer systems
reuse, under an environmental point of view.
6.1 Preface
Nowadays where the WEEE generation is been globally increased every year, it is necessary setting
some techniques to avoid negative consequences coming from an incorrect management.
LCA consist on a technique to evaluate environmental aspects and potential impacts linked to
a product, process or activity. There are a high number of researches linked to the computer
equipment LCA; Choi et al., 2006, Duan et al., 2009; Andrae y Andersen, 2010; Yao et al., 2010;
some of them are linked to recycling processes; Sepúlveda et al., 2010; Hischier et al., 2005; Cui
y Forssberg, 2003; Wang y Xu, 2014; Kolias et al., 2014; Menikpura et al., 2014. However, there
are not references to the computer equipment’s preparation for their reuse or similar processes to
compare it to recycling.
6.2 Materials and methods
The design of the preparation process for reuse of every of four demonstrative project’s variants has
been analyzed in an independent way:
- Demo I: Central units of data acquisition and control mechanisms (DACU)
- Demo II: Standard equipment to distributed computing
- Demo III: Perimeter security systems (PSS)
- Demo IV: Complete computer work spaces to be used in IT
The LCA research has been accomplished according to the international regulation UNE EN
ISO 14040 y 14044 (AENOR, 2006), according to the guidelines of ILCD Handbook (European
Commission - Joint Research Centre - Institute for Environment and Sustainability, 2010).
41
To perform it, it has been used the SimaPro version 7.3 software which forms the Ecoinvent 2.2 data
base. The chosen impact evaluation methodology for this research is the Recipe Midpoint (H) which
shows intermediate points with 18 impact categories and a time prospect in medium term.
6.2.1 Research aims
The main aim of this research are focused on the environmental importance of equipment’s final use
processes, identification of the most important impacts of the preparation process for reuse and the
accomplishment of a comparison of the reuse and recycling processes of computer equipment by a
LCA which allows us deciding which is the best option under an environmental point of view.
6.2.2 Product system and system limits
The significance of this research extends from its beginning to its end provided that it includes
the whole process from the raw materials extraction to the end of the product’s useful life when it
becomes a waste that must be managed properly.
In order to perform the comparative, two equivalent systems have been designed four every of the
four project´s demonstrative variants; one of them for reuse and the other one for recycling.
In the reuse scene, the life cycle model includes the life cycle phases of computer equipment which
has been created from virgin raw materials, from its assembly until the end of its useful life and also
the life phases of the product obtained from reuse. The specific elements of every demonstrative
variant are also considered here.
As far as recycling scene is concerned, the life cycle model includes the life cycle phases of computer
equipment which has been created from virgin raw materials, from its assembly until the end of its
useful life-when it is recycled-and the different phases of the equivalent obtained product –after
reuse process-, made of virgin raw materials.
The figures 6.1, 6.2, 6.3, and 6.4 show the product systems represented in both scenes for every
demonstrative variant.
42
Figure 6.1 Demo I system (Source: Authors) Figure 6.2 Demo II system (Source: Authors)
Figure 6.3 Demo III system. (Source: Authors) Figure 6.4 Demo IV system. (Source: Authors)
6.2.3 Function and functional unit
The general function of the four studied systems is satisfying the conventional user’s office IT needs
and as well as the defined product user’s needs to every demonstrative variant.
The setting of the functional unit has been performed in a way which allows the comparison with the
recycling scene.
43
Demonstrative project I: Five years of IT service that satisfies a conventional user’s needs and five
years of a central unit of data acquisition and control mechanisms service in a distributed system
which includes a CPU with a serial port, Windows XP, connection to the network and wiring, 1Gb RAM
memory and a 40Gb hard disk or an equipment with similar features in order to control a lighting and
temperature monitoring system.
Demonstrative project II: Five years of IT service that satisfies a conventional user’s needs and
three years of service of a standard equipment for distributed computing (cluster) formed by 20
CPU with a minimum of 2Gb RAM memory, Pentium IV (or similar) processor, a 80Gb hard disk, a
100Mb network card fed by 400 W power sources (4 or five per every cluster unit) and wiring, or an
equipment of similar technical features used in the scientific calculation and simulation.
Demonstrative project III: Five years of IT service that satisfies a conventional user’s needs and three
years of a perimeter security system which includes a CPU with a minimum of 1Gb RAM memory, a 80
Gb hard disks, wiring and 2 network cards fed by a 300w power source (or an equipment with similar
features) used to protect the a company’s intranet with 20 computer equipment.
Demonstrative project IV: Seven years of IT service that satisfies a conventional user’s needs. It
includes a complete Pentium IV (or similar) computer equipment. The screen and peripheral elements’
(mouse, keyboard…) analysis are included in the research’s aims.
6.2.4. Life cycle inventory
Both islands -used to perform the preparation processes for the reuse of the different demonstrative
variants- have provided specific required data to fulfill the inventory’s demands to get the central
unit of data acquisition and control mechanisms, the cluster and the perimeter security system and
a complete computer equipment (it includes a CPU, a screen, a keyboard and a mouse) get from
conventional reused components. This is the most important phase of the LCA, according to the set
purposes.
In order to complete the inventory data -related to tasks without available specific data, as well
as other life cycle phases and generic processes-several reference data from the Ecoinvent 2.2
(integrated in SimaPro software) database have been used as well as other bibliographical sources
(Table 6.1).
44
Table 6.1. Used sources to create the inventory. (Source: Authors)
6.3 Results and discussion
During the evaluation of the impact, both scenes’ life cycles have been analyzed by the ReCiPe Midpoint (H) methodology that studies 18 categories of impact and combines the advantages of the CML2001 and Eco-Indicator99 methods. The following sections show the main results obtained from the above mentioned analysis.
6.3.1 Evaluation of the complete life cycle impact
The results of the evaluation of the complete life cycle (reuse scene) are shown in figures 6.5, 6.6,
6.7, and 6.8.
Phase Source Area
Production
Extraction of raw materials Ecoinvent data v. 2.2 Global
Electronic components productionEcoinvent data v. 2.2Manufacturers and provider’s technical data sheets
Global
Component’s assemblyEcoinvent data v. 2.2Manufacturers and provider’s technical data sheets
Global
DistributionTransport from the manufacturer to the user
Ecoinvent data v. 2.2Providers and scientific articles
Global
Use
Consumption modelsEnergy Star, demonstrators and manufacturer’s data sheets
Europe
Electricity consumptionEnergy Star, scientific arti-cles, manufacturer’s data sheets and direct measuring
Europe
Electricity Ecoinvent data v2.2 Europe
Spain electric mix REE (s.f) and ESU-Services Spain
End of life
RecyclingEcoinvent data v. 2.2, Magra-ma and scientific articles
Switzerland
ReuseDirect measuring in processing islands and testing of prototype
Spain
45
In the demonstrative variant I the main environmental impacts are linked to the production phase and
to the use of the central unit of data acquisition and control mechanisms. The energetic consumption
of this unit during its useful life means the biggest environmental impact of the studied system in 10
of the 18 studied categories of impact. The computer’s production from virgin raw materials has also
a meaningful negative influence. It has the biggest in the eight remaining categories. The distribution
phases and the computer’s energetic consumption during its first useful life are also negative impacts
but their contribution to the whole system is never above 30%. The preparation process for reuse
provides environmental advantages in seven categories of impact as well as the recycling phase
that adds improvements to ten of these categories. These results come from the resources saved
by the accomplishment of these processes. However, their contribution (near 2% of the preparation
process for reuse and 0,5% of recycling) is not considered important to the whole system in spite of
its important role to decrease the environmental impact.
Figure 6.5. Evaluation of the impact of a computer’s life cycle whose final use is its preparation to reuse in order to get a central unit of data acquisition and control mechanism created with verified inventory data. ReCiPe MidPoint (H) methodology. (Source:
Authors).
In the demonstrative project II the most influent phase in the studied life cycle is the cluster’s
energetic consumption during its useful life as it provides the biggest contribution to 17 of the 18
studied categories of impact. This phase has a negative environmental impact linked to the intense
cluster´s usage pattern during its useful life. The second phase according to their importance is the
preparation process for reuse. This phase has a positive influence in the whole system providing
environmental benefits to all the studied categories (except the linked to the agricultural occupation).
It means the biggest contribution to the whole system in the category of depletion of resources.
This phase helps to reduce the negative environmental effects of the subject matter’s life cycle in a
meaningful way.
46
Figure 6.6. Evaluation of the impact of a computer’s life cycle whose final use is its preparation to reuse in order to get a Cluster
(Demo II), created with the verified inventory data. ReCiPe MidPoint (H) methodology. (Source: Authors).
In the demonstrative variant III, the computer’s production with virgin raw materials is the most important phase according to the negative environmental impacts because it means the biggest contribution in 16 of the 18 analyzed categories of impact. The second is its use. The energetic consumption of the initial computer and the perimeter security system are almost the same although the second one is noticeably higher and the phase with a bigger contribution to the categories linked to the ionizing radiation and fossil fuel’s consumption. The process of preparation for reuse also provides improvements to every category of impact; its contributions are between 1% and 18% except in categories related to agricultural and urban land occupation. This phase, as well as recycling, helps to minimize the negative environmental impact of the complete life cycle.
Figure 6.7. Evaluation of a computer’s life cycle impact whose final use is the preparation for its reuse in order to get a perimeter
security system (Demo III) created from verified inventory data. ReCiPe MidPoint (H) methodology (Source: Authors).
47
In the demonstrative variant IV the addition of the energetic consumption of the office computer
work space during two of the phases where the use shows the biggest impact in 5 of the 18 analyzed
categories of impact, while the computer’s production from virgin raw materials shows the deepest
impact in 12 categories.
The preparation process for the reuse shows an environmental benefit in almost all the categories of
impact and also in all the demonstrative projects, except the category of agricultural occupation. Its
contribution is between 5,3% and 40,7%. This is due to this process avoid the productions of several
devices which, otherwise, would be made from virgin raw materials. However, the impact generated
in this process cannot compensate the negative environmental impact generated in the rest of life
cycle analyzed phases.
Figure 6.8. Evaluation of the impact of a complete computer system that, at the end of its useful life, is prepared with verified
inventory data in order to be used by a second user. ReCiPe MidPoint (H) methodology (Source: Authors).
6.3.2 Comparative analysis of reuse and recycling
The comparative analysis of reuse and recycling scenes of the demonstrative variant I shows
the recycling scene’s impact is lower than reuse’s in all the categories (figure 6.9). A separated
comparison of the equivalent phases of the systems shows that the main differences emerge
during the use of the obtained product- and the equivalent product’s use- after its reuse process
(central unit of data acquisition ant control mechanisms). Reuse’s negative impact is meaningfully
higher than recycling’s.
48
Figure 6.9. Comparative analysis of reuse and recycling scenes in the Demonstrative project I.
The comparative research of both scenes in the demo II shows that reuse environmental impact
is quite bigger than recycling in all the categories of impact (figure 6.10). The phase of the cluster
use in reuse generates an impact which is almost seven times bigger that its equivalent in recycling.
Furthermore, the cluster production process from reuse also shows a bigger environmental impact
than its equivalent in recycling scene corresponding to the production of the RS from virgin raw
materials.
Figure 6.10. Comparative analysis of the reuse and recycling scenes of the demonstrative project II (Source: Authors).
49
The comparative research of the scenes in the demonstrative variant III and IV shows that recycling
scene means a bigger impact that reuse’s in all the categories except the agricultural land occupation
category (figure 6.11 and 6.12). Although the process of reuse is more beneficial than production
from virgin raw materials under an environmental point of view, the phase of use in reuse scene
means a bigger impact than its equivalent in recycling scene.
Figure 6.11. Comparative analysis of reuse and recycling scenes of the demonstrative project III. (Source: Authors).
Figure 6.1.2 Comparative analysis of the reuse and recycling scenes in demonstrative project IV. (Source: Authors).
50
6.4. Conclusions
The environmental impact linked to the life cycle of an office computer equipment used to reuse at
the end of its life depends –mainly- on the resulting product of this phase and its use.
The preparation process for reuse means an environmental benefit in all the analyzed categories
of impact of the four demonstrative projects except the category related to agricultural land
occupation. This process avoids the production of devices from virgin raw materials generating great
environmental benefits.
The environmental advantage of a reuse scene in comparison to a recycling one depends mainly
on the use of the resulting product after the reuse project. If the resulting product has the same
use as the original one (demo IV), the reuse is a better option than recycling even considering that
products produced nowadays include better consumption patterns than reused equipment because
they follow more exigent environmental quality standards. The useful life of reused equipment is also
shorter than useful life of equipment made from virgin raw materials. If the resulting product is going
to have a different use than the initial product (demo I, II and III) the environmental advantage
of reuse depends on the useful life of equipment, components and their work power. In this case,
recycling is the best option as far as environment is concerned if the prototype’s equivalent products
have a relative low quantity of material per unit, a reduced electrical consumption and a useful
life longer than reuse prototypes’. However, it is convenient to research in a deeper way about the
environmental benefits of reuse scenes provided that they are considered to have a great positive
influence than it was initially expected.
51
Chapter 7Global economic results and industrial
scalability Casarejos Ruíz, Enrique
(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
de Oliveira, Anna Caroline(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
Izquierdo Belmonte, Pablo(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
Navarro Rivas, Adrián(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
Vilán Vilán, José Antonio(Department of Mechanic Engineering, Universidade de Vigo)
This document includes the industrial scalability researches (as well as their methods and times) ac-
complished under a technological point of view from the different WEEE processing series performed
at the Universidade de Vigo. At this time, while we are creating this publication, global economic
52
data (activities performed by revertia, ecoRaee member, and cost-benefit analysis performed under
a social point of view as well as its external effects) are not available yet.
7.1. MTM research: calculation of operation times
WEE were processed at the Universidade de Vigo -after their starting up and setting up- in order to
get equipment and components for demos under University’s responsibility: demo I, demo II and
demo III. The data of processed equipment by every demo can be checked in the 4.3.2 section of
this publication.
Work times were obtained from the accomplishment of these three demos’ operations in order to get
the average values as well as the typical deviation. Firstly, all the values which overtook three times
the typical deviation were discarded because it was proved that they corresponded to anomalous and
unusual events during the processing. The standard work time was calculated adding the average
value to the typical deviation.
Furthermore, several specific operations were also considered, as mentioned in the remarks section
of every demo, which are included in the following summaries.
7.2 Demonstrative project I. Operation times
The accomplished tasks for WEEE processing and the getting of equipment suitable for demo I as
well as the required times (in minutes) both for operators (man time) and used computer equipment
(machine time) are shown in the table 7.1.
Tasks TR 1 and 2, TR 10, TR3.1, TR 3.2, TR 3.3, TR 3.4, TR 3.5, TR 7.1, TR 7.2 and TR 7.3 are analo-
gous to the demo I and the demo III so, in order to simplify the analysis, it has been chosen the most
unfavourable times among the different researches accomplished in the above mentioned demos.
There exist operations which only show the operator times (man time) but not the times of the used
computer equipment (machine time) provided that man-machine operations are performed simulta-
neously. Man operations are longer so the mentioned computer equipment can be used to accomplish
other tasks (or just being kept in standby) when it is not being used.
The computer equipment can only be used without supervision during the installation or the format
of the operative system (OS). For this reason, these operations (in the specific case of demo I, tasks
53
TR 8.1 and TR 7.3) show both man and machine times. The operator can accomplish other task once
the automatic operations of OS format or installation start.
For demo I, the OS installation consists on a Windows XP installation while for demo III the chosen
option is a Linux distribution. The installation time in demo III has been allocated to both because it
is the longest one and it is not clear which OS is going to be used in the industrial process. If Win-
dows XP is the final option, the installation time would be shorter (MT=42.8 minutes) but it has been
unified in order to cover the installation of every OS so the final set value is 120 minutes to cover the
most part of cases. In the case of the industrial process was performed by the installation or confi-
guration of a OS with a different time, this part of research should be reviewed.
TR 7.5 is a task whose main aim is proving the correct working of the equipment in the field to it was
designed. For this reason, it requires tools and equipment which cannot be found at the island and
which have been created by this equipment’s user (action B4) so the times for this are not available
and the WEEE processing of demo I finishes with TR 7.4 and TR 5.
Table 7.1 operation times (in minutes) in demo I (Source: Authors)
DEMO I Man Time Machine Time
TR 1 and 2: Equipment filtering 1,2 -
TR 10: Component’s processing 2 -
TR 3.1: Basic equipment classification 2,3 -
TR 3.2: POST test 0,8 -
TR 3.3 Exhaustive equipment classification 6 -
TR 3.4: Manual verification of components 1,5 -
TR 3.5: Setting of the goal configuration 3,4 -
TR 8.1: Secure disk erase 1,2 120
TR 7.1: Cleaning 5,5 -
TR 7.2: Equipment assembly 3,5 -
TR 7.3: Software installation 23,8 97,2
TR 7.4: Connection checking 1,7 -
TR 7.5: Working tests - -
TR 5: Diagnosis 6,1 -
54
7.3. Demonstrative project II. Operation times
As far as operations in demo II are concerned, their main purpose is getting suitable components instead complete equipment so there are several meaningful differences with operations in demo I and II which are similar.
The performed tasks for WEEE processing and the getting of valid equipment for demo II as well as the needed time in minutes for both operators (man time and the used computer equipment (machi-ne time) are shown in table 7.2.
Table 7.2 operation times (in minutes) of demo II (Source: Authors)
7.4 Demonstrative project III. Operation times
Tasks TR 1 and 2, TR 10, TR 3.1, TR 3.2, TR 3.3, TR 3.4, TR 3.5, TR 7.1, TR 7.2, and TR 7.3 are
analogous to demo I and demo II so the more unfavourable time have been located to both demons-
trative projects in order to simplify the analysis.
There exist operations which only show the operator times (man time) but not the times of the
used computer equipment (machine time) provided that man-machine operations are performed
simultaneously. Man operations are longer so the mentioned computer equipment can be used to
accomplish other tasks (or just being kept in standby) when it is not being used.
The computer equipment can only be used without supervision during the installation or the format
of the operative system (OS). For this reason, these operations (in the specific case of demo I, tasks
DEMO II Man Time Machine Time
TRI 1 and 2: Equipment filtering 0,6 -
TRI 10.1: Wiring reuse 0,7 -
TRI 10.2: Wiring classification 0,6 -
TRI 3.1: Basic equipment classification 1 -
TRI 3.2: POST test 0,5 -
TRI Exhaustive equipment classification 2,4 -
TRI Secure disk erase 1,2 120
TRI 7.1: Equipment dismantling 3,9 -
TRI 7.2: Classification of components 2,7 -
TRI 5: Diagnosis 1,8 -
55
TR 8.1 and TR 7.3) show both man and machine times. The operator can accomplish other task once
the automatic operations of OS format or installation start.
For demo I, the OS installation consists on a Windows XP installation while for demo III the chosen
option is a Linux distribution. The installation time in demo III has been allocated to both because
it is the longest one and it is not clear which OS is going to be used in the industrial process. If
Windows XP is the final option, the installation time would be shorter (MT=42.8 minutes) but it has
been unified in order to cover the installation of every OS so the final set value is 120 minutes to
cover the most part of cases. In the case of the industrial process was performed by the installation
or configuration of a OS with a different time, this part of research should be reviewed.
TR 7.4 is a task whose main aim is proving the correct working of the equipment in the field to it was
designed. For this reason, it requires tools and equipment which cannot be found at the island and
which have been created by this equipment’s user (action B4).
Tasks accomplished to WEEE processing and getting of valid computer equipment for demo I, as well
as their required times (in minutes) are shown in table 7.3.
Table 7.3 operation times (in minutes) in demo I (Source: Authors)
DEMO III Man Time Machine Time
TR 1 and 2: Equipment filtering 1,2 -
TR 10: Components reuse 2 -
TR 3.1: Basic equipment classification 2,3 -
TR 3.2: Test POST 0,8 -
TR 3.3: Exhaustive equipment classification 6 -
TR 3.4: Manual verification of components 1,5 -
TR 3.5 Setting of the goal configuration 3,4 -
TR 8.1: Secure disk erase 1,2 120
TR 7.1: Cleaning 5,5 -
TR 7.2: Equipment assembly 3,5 -
TR 7.3: Client configuration 23,8 97,2
TR 5: Diagnosis 6,1 -
56
7.5 Scalability report
Several productivity scenes and different quantities of daily processed equipment have been presen-ted to a simple work day (8 hours). There are three different cases in which the quantity of processed equipment changes:
• 4 equipment/day: goal set in the report for the Uvigo’s prototype island.
• 8 equipment/day: goal set in the report for the revertia’s prototype island.
• 20 equipment/day: goal set in the report as the productive maximum (2,5 equipment / hour).
The research shows data about operators’ occupation (required workforce) and computer equipment (equipment to be formatted, tested, to accomplish reports, etc.) for every demo. It is also shows the total amount of spent minutes in every processed equipment (WEEE in process) with the “processed equipment” term.
According to the number of equipment to be processed, more than one operator and/or more than one equip have been necessary. Provided that demos I and II present several important similar fea-tures very important for performed tasks, obtained results are practically the same so the table shows only the results of the most unfavourable case:
Demo I:
Demo I (4 EQUIPMENT)
Work Min. Free Min. Total time
Operator nº 1 170 310 480
Equipment nº 1 144 336 480
Processed equipment 556 - -
Demo I (8 EQUIPMENT)
Work Min. Free Min. Total time
Operator nº 1 316 164 480
Equipment nº 1 168 312 480
Processed equipment 1112 - -
Demo I (20 EQUIPMENT) (2 Operators)
Work Min. Free Min. Total time
Operator nº 1 416 100 516
Operator nº 2 416 100 516
Equipment nº 1 300 216 516
Equipment nº 2 300 216 516
Processed equipment 2780 - -
57
Table 7.4. Scalability of demo I. (Source: Authors)
Demo II:
Table 7.5. Scalability of demo II. (Source: Authors)
Demo I (20 EQUIPMENT) (3 Operators)
Work Min. Free Min. Total time
Operator nº 1 378 102 480
Operator nº 2 378 102 480
Operator nº 3 94 386 480
Equipment nº 1 294 186 480
Equipment nº 2 294 186 480
Equipment nº 3 132 348 480
Processed equipment 2780 - -
Demo II (4 EQUIPMENT)
Work Min. Free Min. Total time
Operator nº 1 64 416 480
Equipment nº 1 128 352 480
Processed equipment 28 - -
Demo II (8 EQUIPMENT)
Work Min. Free Min. Total time
Operator nº 1 126 354 480
Equipment nº 1 136 344 480
Processed equipment 56 - -
Demo II (20 EQUIPMENT)
Work Min. Free Min. Total time
Operator nº 1 316 164 480
Equipment nº 1 265 215 480
Processed equipment 140 - -
58
Chapter 8Setting of the requirements/standards to the provision of reuse services
Álvarez González, Susana(Department of Private Law, Universidade de Vigo)
Bustillo Bolado, Roberto O.(Department of Public Law, Universidade de Vigo)
Fernández López, Roberto I.(Department of Special Public Law, Universidade de Vigo)
The setting of requirements, standards to the provision of reuse services is included in the ecoRaee
project’s action B.5.
This action will propose regulatory reforms in every pertinent level (international, European, national
or regional) with the triple purpose of:
- Stimulate WEEE reuse
- Increase processes’ efficiency
- Hinder fraudulent activities
59
8.1 Phases
Action B.5 is formed by three phases:
1ª.- Collection of proposals and suggestions of the ecoRaee members with academic or professional
experience related to WEEE.
2º.- Analysis of the legal-social viability of the proposals and suggestions presented by the technicians.
3º.- Creation of specific normative proposals.
Nowadays, once the first phase is finished, we are analyzing the received proposals. The initial
analysis’ steps (notwithstanding the possible future changes after its accomplishment) allow the
anticipation of the lines of action which are going to be studied:
a) Product’s traceability
The viability/opportunity of proposing a guideline to the EU (regulation or directive) will be evaluated
in order to set the products’ traceability. It is necessary to decide if it should be imperative or
dispositive (not mandatory but with advantages to those who observe the law) for producers,
intermediaries and users.
b) International proposals about ISO standards
• For WEEE recipients (clean points)
• For WEEE processing
c) Financial support measures
• For companies: financial measures (exemption, tax rebate, etc.) would be applied to those
companies that, apart from other requirements, met the set ISO standards according to
their activities as WEEE recipients or managers.
• For private citizens: Possibility of some economic advantage if they take the equipment to
the WEEE clean points. It is necessary to consider the convenience of linking the mentioned
advantage to the conservation of the product traceability from its production until the
delivery at the clean point.
At last, as far of the level of the proposed changes is concerned, it is necessary to point out that the
subject matter (WEEE reuse) does not seem to require regional specifications so the most suitable
option to increase the system’s efficiency is a high level of territorial homogenization. As far as
possible, international or European proposals will be the first option instead national proposals and
national proposals will be preferential before regional.
60
Chapter 9
Impact monitoring
González Martíns, Tania (EnergyLab)
Gutiérrez Montenegro, Carlos (EnergyLab)
Rodríguez Martínez, Alvaro (Arka Consulting)
The project detailed in this publication involves and affects a great number of different collectives.
Provided that it includes an analysis of the treatment of electrical and electronic equipment at the
end of their useful life, it includes all the agents involved in this process. In fact, the different panels
of experts that have gathered during the project’s development have tried to know the opinion of a
suitable representation of every collective.
In addition, this chapter tries to provide a description of the methodology followed to perform the
monitoring of project´s environmental impact.
9.1 Project’s target audience
The different panels of experts were formed by manufacturers of electrical and electronic devices,
representatives of these devices’ recycling industry, companies devoted to repair and preparation for
61
reuse, consumers and, of course, the competent
authorities both in national and regional level.
In the celebrated panels of experts, representatives
of every collective were present so the analysis of
the situation and its problems to prepare WEEE for
reuse has been really rich.
During the first meeting, the analysis was focused
on five core ideas: economic, technical, legal,
social and environmental so every stakeholder
group analyzed the positive and negative points
under their point of view. This allowed laying the
foundations to the second meeting provided that
pending questions become its main subject-matter.
In this way, the second panel of experts with representatives of the stakeholders dealt with five
questions which included the main subject matters:
1. 1. Are set categories enough to the life cycle analysis?
2. Should the manufacturers’ earnings (related to Eco tax) be
known and which percentage of them is allocated to IMG?
3. Can a manufacturer become an obstacle for equipment
reuse?
Figura 1. Aspectos analizados por los grupos de stakeholders (Fuente: autores).
62
4. Should the regulation include the specific goals of reuse?
5. Should a selective waste collection system exist? Where should it be?
The general conclusion of the second panel, once the subject matters were analyzed, was that the
WEEE preparation for reuse was something necessary but it had to surmount some obstacles (both
technic, legal, economic and methodological).
Manufacturer’s involvement and collaboration is crucial so they should not consider reuse as a threat
for their economic develop but an essential element in their products’ commercialization chain.
The concept of circular economy -as understood by the UE-requires a much wider vision of the
problem. The design of new devices must consider their reuse viability as a natural way to extend
the equipment´s useful life.
In order to make reuse possible, consumers must be prepared to take their used equipment to those
places where the preparation for reuse is performed. Obviously, they must ensure several guarantees
to purchase this kind of equipment although there is a clear preference for ecological purchasing.
Finally, the Administration’s role as enabler and enforcing authority is crucial. This includes everything
from the licenses to companies that want to perform this activity to the own public or private
purchases or , even, the setting of goals linked to preparation for reuse in the future regulations
related to this kind of waste.
9.2 Environmental problem
An application on the website has been implemented in order to evaluate the environmental impact
of the preparation for reuse. It allows monitoring several environmental criteria.
63
The primary functionality of this tool consists on an automatic and periodic managing of several
numerical data -provided by demonstrators- through a sequenced set of mathematical operations.
It provides the display of results in a comprehensive way to the general public on a website.
With those daily collected data in the demonstrative islands together with the obtained results of
LCA (see chapter 6), this tool can calculate the amount of environmental impact corresponding
to every inventory and product unit in a simple way. The tool reads input data from a database
uploaded periodically to a private area on the website by a user, then, it processes and represents
them. It also allows exporting data from the application (input parameters, results of calculations
and accumulated) to .xls files for their later detailed processing.
This tool also allows knowing the quantity of processed equipment, material sent to be recycled and
energetic consumption of every processing island. The categories of environmental impact which
show the results have been selected according to the research goals, the target public and the
environmental load. The obtained results in every category are shown both in the correspondent
units and their equivalence in kilometers in order to ease the results’ diffusion among users who
are not used to this matter.
The obtained environmental benefit of the preparation process for reuse is justified by the fact
that the consumed energy in the reuse process presents a lower environmental impact than the
required to make the same component from virgin raw materials, even considering that the useful
life of the reused components is going to be shorter.
The environmental benefits are shown in two different kinds of charts. The line charts present a
double value axis where results in every category of impact can be selected in the correspondent
units for every of them or in intuitive units for the user for a specific period. On the other hand, the
global results related to impact of every demonstrative project are shown in a bubble chart which
represents the accumulated of every demonstrative project and segments them according to the
chosen categories of impact.
64
Figure 9.3 Drop-down lists of parameters and dates to be chosen in order to create the line chart.
Charts can represent daily data or accumulated data during the represented period. The lower area
allows focusing on a specific period of time included in the selected pan of time.
Figure 9.2. Tool main screen showing the bubble chart with all the demonstrative projects.
(Language selection: Spanish).
65
Figure 9.4. Detail of the daily charts and accumulated of one of the demonstrative projects.
9.3 Conclusions
The results of the environmental monitoring prove that the preparation processes for reuse mean an environmental benefit because they avoid the production of electrical and electronic devices made with materials which are directly extracted from nature and also decrease the amount of material to be recycled.
66
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Resultados de un proceso de reutilización de RAEE
Results of WEEE reuse processes