Residuos en el contexto de la luminotecnia

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Residuos en el contexto de la luminotecnia/ 2002
Redacción SicaNews [ newsletter@sicaelec.com ]

Residuos en el contexto de la luminotecnia

Resumen:

En este artículo se exponen los aspectos ecológicos de la gestión responsable de los residos sólidos provenientes del ámbito luminotécnico moderno.

Desarrollo:

Þ  A continuación se presenta el texto correspondiente:

Los residuos en el contexto de la luminotecnia

Autor Rosana Iribarne

Ingeniera Química (FIUBA)

Resumen

El impulso a la adopción de programas municipales de alumbrado público eficiente representa una oportunidad para internalizar aspectos ambientales, hasta ahora soslayados, dentro del análisis de costos - beneficios de los proyectos.

Los beneficios ambientales resultantes de la sustitución de viejos tendidos de iluminación por otros de bajo consumo, son indiscutibles, tanto en lo referido a la emisión de gases precursores del efecto invernadero como en lo que ataña a un sostenible consumo de recursos no renovables, los hidrocarburos.

Sin embargo, estos proyectos de sustitución de importantes cantidades de artefactos, en un corto lapso, nos enfrentan con otro aspecto ambiental relevante, que es el relacionado con la generación de residuos sólidos provenientes de esas tareas. A partir de reconocer la existencia de esas masas generadas, el desafío será lograr procedimientos de gestión adecuados y eficientes para la recolección, la manipulación, el almacenamiento, el transporte y la disposición. Dando fundamental importancia al establecimiento de prioridades en temas como la reutilización y/o el reciclado.

Se debe destacar que no existe una solución única para la gestión de residuos sólidos dentro de una comunidad, no obstante el análisis de experiencias locales y globales, pasadas y presentes, resulta de fundamental importancia para obtener un panorama inicial de distintas opciones.

En siguientes etapas, la existencia de mercados consumidores de materiales secundarios, la ubicación geográfica de los mismos,  las condiciones impuestas para dichos materiales, la disponibilidad de tecnologías, la capacidad técnica de los planificadores y de los gestores, la disponibilidad de recursos financieros, e importante cantidad de otras variables se deberán analizar en pos de completar la planificación.

Mucho del éxito que tal planificación pueda obtener estará en relación directa con los logros obtenidos en la capacitación de todos los que de una u otra forma intervienen en la cadena de actividades relacionadas con la gestión de residuos, incluyendo usuarios/consumidores, tanto como en la capacidad desde la función pública de crear un marco regulatorio adecuado, un importante nivel de control en apoyo a las regulaciones y nuevas formas de relación con el sector privado, en las que prevalezca un maduro sentido de realismo.

Los residuos en el contexto de la luminotecnia

Problemas y opciones

La evolución de todo un accionar encaminado a mitigar los problemas causados por las enormes masas de residuos sólidos generadas, se observa en forma global y creciente.

Cada vez con más frecuencia las comunidades enfrentan problemas de  contaminación de aire, suelos y aguas; de agotamiento de vertederos en actividad; de escasez de tierras para la construcción de nuevas instalaciones; y de costos crecientes. Cuestiones relativas a la reducción en la disponibilidad de recursos naturales no renovables y las asociadas al agotamiento de la capa de ozono o del cambio climático, están exhibiendo una paulatina, pero creciente evidencia.

Cualesquiera sean las motivaciones, acompañando a una cada vez mayor preocupación pública, se generan constantemente nuevas regulaciones, aportes en investigación, desarrollo de tecnologías, estrategias económicas y financieras, políticas educacionales, siendo notable el retraso argentino en el contexto internacional.

Como una de las formas de reducir la corriente de residuos que llega a un vertedero o relleno sanitario, el reciclaje ha tenido y tiene enorme valor. Sin embargo, el reciclaje es la última etapa de una cadena de actividades, cada una de las cuales presenta costos asociados y problemáticas propias que deberán ser evaluados al calcular los potenciales beneficios de un programa. Decimos que el reciclaje es la última etapa ya que sólo se produce cuando un nuevo producto que contenga a los materiales recuperados (materiales secundarios) aparece en el mercado para su venta y posterior consumo/uso.

Tomando como ejemplo a los residuos provenientes de los sistemas de iluminación, debemos considerar, en principio, que salvo que se trate de una obra importante de renovación en masa, la generación de estos ítems resulta dispersa, aleatoria y de pequeña escala. Tal vez esto justifique la casi inexistencia de datos estadísticos sobre la participación porcentual que, dentro de la corriente de residuos, tienen lámparas y tubos, cables, interruptores, luminarias, etc. Es de resaltar la importancia que estos datos tienen a la hora de establecer la disponibilidad de materiales para su inserción en un programa de reciclaje.

Con respecto a la recuperación de materiales, el sector eléctrico colabora con una gama de productos que implican dificultades crecientes de cara a la intención de reciclar. Y esto es así, ya que la recuperación resulta más eficaz y menos costosa en la medida que los productos presentan la menor cantidad de mezclas de materiales, y en la medida que esos materiales sean fácilmente separables entre sí, ya sea por el propio generador, por un procesador o por soluciones tecnológicamente  simples.

Lo dicho no implica la imposibilidad de que se produzca la recuperación, el hecho es que la situación resulta más compleja, justamente cuando los productos se tornan más complejos. En el caso específico del alumbrado público, un ejemplo de relativamente baja complejidad, sería la recuperación de cobre a partir de conductores, que es una actividad históricamente desarrollada por la cadena de recicladores informales. Aunque hoy existen máquinas más modernas y más eficientes que permiten la obtención de cobre con importantes grados de pureza. Esto es, desde una línea de equipos pequeños (200 a 300 Kg/h), que trabajan con etapas de trituración, lecho de agua para la flotación de los plásticos y túnel de secado para el cobre; se desarrolla toda una línea de equipos de mayor porte, donde las operaciones unitarias se van combinando en función de la sofisticación del tipo de cable alimentado.

Un caso de complejidad intermedia está representado por los balastos electromagnéticos, los cuales pueden ser desarmados rompiendo el poliéster y sacando los tornillos para, luego de extraer la bobina. De esta manera, mientras que el hierro y el cobre pueden ser enviados a procesos de reciclaje mediante fundición, para el poliéster se podría analizar la factibilidad de adicionarlo como carga en mezclas para construcción civil.

Las lámparas nos ubican frente a una situación más conflictiva. Por un lado, el vidrio de lámparas se considera contaminante en los procesos de reciclado convencionales, es decir, en procesos que son alimentados a partir de la típica selección de vidrios de acuerdo a su color (blanco, ámbar, verde).

Por otro lado, las lámparas de mercurio a alta presión, las de sodio a alta presión, las de halogenuros metálicos, y las fluorescentes, contienen mercurio (Hg), el cual, debido a que es altamente tóxico por absorción cutánea e inhalación de vapor, y porque en el largo plazo es neurotóxico y puede causar defectos congénitos, ha llevado a listar como peligroso a todo residuo que lo contenga.

De acuerdo a esto se podría pensar que la gestión de estas lámparas, cuando son desechadas, debería encuadrarse, a nivel local, bajo la legislación específica para residuos peligrosos, sin embargo, el generador de un producto con un componente tóxico no es, actualmente, responsable por su disposición, lo cual es opuesto al caso de los generadores industriales de residuos peligrosos. Resulta interesante observar que el límite máximo aceptado para el contenido de mercurio, en barros de plantas de tratamientos de efluentes industriales destinados a rellenos sanitarios con residuos sólidos domésticos, es de 0,1 mg/l; mientras que cada lámpara fluorescente o de descarga contiene, según catálogos de fabricantes,  "una gota de mercurio de pocos miligramos de peso". Quedando claros los  potenciales efectos contaminantes, a través del lixiviado de residuos, de cada lámpara.

La presencia de cantidades traza de mercurio en los lixiviados de los vertederos, en las cenizas o en los gases producidos por los incineradores, o en las instalaciones de compostaje, ha incentivado el desarrollo de tecnologías para permitir la recuperación del mercurio contenido en las lámparas desechadas, y así eliminarlo de la corriente de residuos.

Es decir, lo que cada día cobra más importancia, en los países más avanzados, es la separación de constituyentes peligrosos previo a pasar a otra etapa de la gestión de residuos. Esas tecnologías abarcan desde máquinas modulares, que trituran las ampollas y empacan los residuos en contenedores especiales para su posterior procesamiento o reciclado,  hasta instalaciones de escala mayor.

Tal es el caso de Osram, que a principio de la década del '80 desarrolló un proceso para lámparas fluorescentes, logrando a través de los años tasas de reciclaje del 90 al 93% en peso. Dicho proceso permitió, en la mitad de los '80, el establecimiento de un gran sistema de recolección y reciclaje. En Alemania, las compañías de disposición de residuos y varias fábricas de lámparas fundaron el Lamp Recicling Working Group y, a partir de ahí, se recuperan materiales secundarios de la corriente de residuos y se los utiliza en la producción de nuevas lámparas.

Debido a que las lámparas difieren grandemente en diseño y contenido de materiales, por mucho tiempo resultó imposible un reciclaje completo. Actualmente un nuevo desarrollo permite el reciclaje de todo tipo de lámparas (vapor de sodio de alta presión, lámparas de vapor de mercurio, lámparas de halogenuros metálicos). En dicho proceso los vidrios rotos y el scrap, que no pueden ser vueltos a la alimentación de la producción, son convertidos en vidrio o, mediante un proceso especial, en "foam glass". Este material, que es muy buen aislante térmico, fuerte, impermeable al agua y de bajo peso específico, puede ser usado en fundación de caminos, sistemas de drenajes o como aislante.  

Un dato muy interesante es que a partir del reciclado de uno de sus modelos de lámparas, la empresa Osram logra no solo reciclar el 100% del vidrio y del aluminio, sino también del fósforo, logrando así reducir a la mitad el consumo de energía que le demanda la producción de tal elemento.

Por supuesto, todas estas iniciativas desde el sector industrial privado necesitan del respaldo de una legislación adecuada que promueva firmes criterios de equidad, y son variados los esfuerzos, que a nivel internacional se generan constantemente, por ejemplo "The Universal Waste Regulations for Hazardous Lamps" de Texas (US).

La situación local parece estar evolucionando positivamente, ya que los proyectos de ley presentados en la Pcia. de Bs. As. durante el último año para la gestión de residuos sólidos urbanos, prevén la existencia de programas selectivos para residuos peligrosos. Es de recalcar que lo dicho para el caso del mercurio es extensivo a una gran variedad de elementos, por ejemplo, Arsénico (recubrimiento de cables), Selenio (electrónica, fotocélulas), Cadmio (pilas, cables de transmisión de energía eléctrica, electrónica), Plomo (recubrimiento de cables, acumuladores), Plata (conductores eléctricos, electrónica, células solares), etc.

Al planificar tareas de recuperación/reciclaje, resulta de fundamental importancia: verificar la existencia de potenciales mercados consumidores de los materiales recuperados, evaluar la capacidad de consumo de esos mercados, determinar la distancia desde la fuente de generación hasta el mercado consumidor, y conocer los requerimientos y especificaciones que, para los materiales secundarios, imponen esos mercados.

Recuperar materiales sin que exista demanda para ellos, o bien si la demanda resulta inferior a la oferta, podría resultar en importantes cantidades de materiales acopiados sin destino final. Tal es el caso de vidrios utilizados en ópticas que no son admitidos por los recicladores por afectar la temperatura de fundición de la mezcla.

Contar con un consumidor muy lejano, atenta contra la costo-efectividad del programa. Desde el análisis de un operador privado, el costo de flete puede llegar a licuar las utilidades provenientes de la venta de los materiales; mientras que para la evaluación  desde el punto de vista social, podría ocurrir que el impacto ambiental negativo de las emisiones gaseosas a partir del transporte fuera mayor que el producido por disponer directamente a los residuos. Aunque difícil, la tendencia es a ir tratando de internalizar los impactos ambientales en las ecuaciones de costo – beneficios.

No respetar o no lograr el cumplimiento de las especificaciones de los consumidores, incrementa los rechazos y puede llevar a la ruptura del contrato, por ejemplo altos niveles de contaminación por plásticos en el cobre recuperado, a partir de conductores.

Es decir, que al evaluar la viabilidad de un plan de reciclaje, que necesariamente debe hacerse material por material, se deben considerar las condiciones locales en factores tales como: salud humana, riesgos ambientales, costos de gestión (capital, costos operativos y costos de recolección/transporte), disponibilidad de tecnologías, condiciones de mercado para materiales secundarios y aceptación pública. Una política nacional de gestión de materiales debería alentar la completa consideración de esos factores. Además, una estrategia de gestión de materiales debería ser flexible, es decir, una metodología elegida sobre la base de variaciones y limitaciones locales y regionales, y cambios de esas condiciones en el tiempo.

La existencia de ciertas barreras al desarrollo del reciclaje ha motivado esfuerzos en la reducción. Esto significa reducir tanto cantidades de residuos generadas, como toxicidad de lo generado, e involucra a los fabricantes en la etapa de diseño de los productos, y a los compradores, en relación con sus hábitos de consumo y de compras.

En el campo de la luminotecnia, son constantes los esfuerzos en este sentido: menor contenido de mercurio y mayor vida útil en lámparas, actúan favorablemente en la reducción de cantidad y toxicidad de la corriente de residuos sólidos. Además, el menor consumo de energía eléctrica, para los mismos niveles de iluminación, actúa en apoyo a la disminución de emisiones relacionadas con contaminación atmosférica, en general, y con el cambio climático en particular.

La reducción de toxicidad también está asociada a la sustitución de sustancias tóxicas por otras compatibles con la salud humana o del medio ambiente. Un feliz ejemplo es la eliminación de los Bifenilos Policlorados (PCBs) de la constitución de capacitores, los cuales hoy, especialmente en alumbrado público, contienen polipropileno metalizado, cuyos residuos podrían ser destinados a mezclas para fabricación de materiales símil madera.

Al considerar a los residuos sólidos como “todos los materiales sólidos o semisólidos que el poseedor ya no considera de suficiente valor como para ser retenidos”, descubrimos otra opción para su destino, la reutilización, ya que lo que puede no tener valor para un individuo, comunidad u organización, puede tenerlo para otros. Tal es el caso de los refractores de las ópticas de alumbrado público, generalmente de vidrio habitualmente denominado de "borosilicato", que como mencionamos no se aceptan en procesos de reciclado de vidrios, pero que, si no presentan roturas, pueden entregarse a empresas que las  reacondicionan para su reutilización. Un dato anecdótico, indicativo de la importancia, que en otras partes del mundo se le otorga a la creatividad, es el destino que a las ópticas de automóviles se les ha encontrado en Holanda como fuentes o ensaladeras. 

Componentes necesarios de la gestión de residuos sólidos

Como se puede observar cualquier planificación en la gestión de residuos sólidos requiere de la previa determinación de la composición de esos residuos. Por otra parte, esfuerzos en reciclaje o en reducción, no serán relevantes si a la par no se incentiva la compra de productos conteniendo materiales secundarios, o productos que demuestren los progresos obtenidos, por los fabricantes, en reducción de cantidad o toxicidad.

Debido a esto, cada día resulta más necesario incrementar el flujo de información, la educación y la capacitación, como forma de lograr consumidores más atentos y responsables a la hora de comprar, de ir incentivando el compromiso hacia la reducción por parte de los fabricantes y de estimular el uso de materiales secundarios. Debido a la importancia de una buena comunicación entre todos los sectores involucrados, internacionalmente se han ido desarrollando distintos sistemas de etiquetado que ayudan, a través de la información consignada en ellos, a la toma de decisiones tanto de consumidores como de gestores de residuos.

En el caso de la electrotecnia,  sobre todo considerando su creciente asociación con la electrónica, resultarán muy útiles las etiquetas con información sobre qué materiales aporta el elemento a la corriente de residuos, tanto como datos sobre el consumo energético de dicho elemento; por supuesto, esto nos enfrenta a la necesidad de un debate sobre formatos, contenidos y respaldo técnico en la estandarización de dichas etiquetas, y de la generación de bases de datos de productos por rubro.

En el diseño de políticas para la gestión y el destino de residuos sólidos no existe una solución única y definitiva. Como dijimos las características locales serán determinantes ya que, por ejemplo, que exista la tecnología para que un material sea reciclable, no implica que ella esté disponible localmente. Además, se debería apelar a la mejor tecnología disponible, o sea, la de máxima eficiencia y la que cumple más acabadamente con rigurosos estándares en los controles de emisiones.

Por último, la factibilidad económico/financiera para acceder a esa tecnología deberá contrapesarse con la magnitud del impacto ambiental asociado a otros destinos posibles para el material a tratar y con los costos asociados de esas otras alternativas

Decimos que no existe solución definitiva, porque el residuo generado es el punto final de un proceso que involucra políticas de explotación de recursos naturales, tecnologías de fabricación, diseño de productos, regulaciones, modas y hábitos de consumo. De esta forma, implantar criterios de racionalidad en la administración de las fuentes de materias primas naturales y modernizar las tecnologías teniendo como objetivo el maximizar la eficiencia, conducirá a un aumento en la productividad de los recursos. Por otra parte, consideraciones, tanto durante el diseño como en el uso o consumo de productos, de que prácticamente todos los productos terminarán en la corriente de residuos, irá produciendo menores cantidades de residuos generados y la formulación de opciones más inteligentes para el destino final de ellos. Estos conceptos son los que incentivan las consideraciones que, sobre el ciclo de vida de los productos, están siendo cada vez más adoptadas por los fabricantes, a nivel internacional.

Sobre las incumbencias profesionales

Cada vez más la función del profesional proyectista deberá ir incorporando la selección de opciones ambientalmente compatibles. Situaciones interesantes se dan en el caso del profesional dedicado a proyectos de luminotecnia. Por ejemplo, en el tema de las ópticas antes mencionadas, los refractores con dioptras están siendo reemplazados por excelentes reflectores, capaces de distribuir ellos solos el flujo luminoso que emite la lámpara de acuerdo a cada necesidad luminotécnica específica. Pero es necesario proteger la lámpara de golpes térmicos, por ejemplo debido a lluvias, que podrían conducir a su destrucción. Para ello puede usarse vidrio plano o policarbonato, sin embargo, el vidrio plano tampoco está siendo admitido por los recicladores locales y, en el caso del policarbonato, nos encontramos con elementos de una vida útil  menor que los realizados en vidrio.

En el caso del policarbonato en particular, y de los plásticos en general, se debe destacar, en principio, su origen compartido: los hidrocarburos, materia prima por la que estas industrias compiten con la de generación de energía. Con respecto al reciclaje, lo óptimo en cualquier material es que se recupere lo más puro posible para ser reciclado con las mismas características, en un proceso con la mayor cantidad de ciclos posibles, y para los mismos usos que el material original. En este sentido, la opción de reciclar plásticos fabricando  productos con mezclas de polímeros resulta en una degradación de los materiales y sólo traslada el problema a otros rubros y a un corto plazo en el futuro.

Nuevas tecnologías como ajuste automático de iluminación de acuerdo a luz solar, conmutadores de alta – baja iluminación, controles de iluminación personalizados, atenuadores de iluminación, detectores de presencia, probablemente se vayan generalizando como forma de reducir el consumo energético, para iluminación o  actuando sobre los requerimientos de acondicionamiento de aire, colaborando en el ahorro de combustibles fósiles y en la disminución de emisiones precursoras del cambio climático. Sin embargo, el aumento en la complejidad de los equipos y, por lo tanto de los potenciales residuos; la disminución de la vida útil de algunos componentes, por incremento de encendido – apagado; y hasta el aumento en algunos casos de los requerimientos en calefacción, nos demuestran la importante red de interconexiones entre los diferentes aspectos ambientales y la imperativa necesidad de una meticulosa evaluación en cada paso de la confección de un proyecto.

Por último, es de esperar que en la implementación de sistemas de gestión ambiental, bajo estándares ISO14000, se vayan incorporando metas de reducción, como así también de recuperación de materiales destinados a reciclaje, para residuos generados a partir de la iluminación.

Agradecimientos

v      Ing. Caivano, Hugo

v      Ing. Etcheverry, Carlos

v      Ing. Lewin

v      Ing. Poet

v      Ing. Schmid, Luis

v      Ing. Yoder, Aldo

Demanda de mercurio por usos finales - 1993

U.S. Departament of the Interior, Bureau of Mines, Minerals Yearbook (Washington, DC:1986)

Reducción del contenido de mercurio de lámparas

fluorescentes entre 1976 y 1996 (miligramos)

Osram, 1999 Environmental Report

Þ  Agradecemos la colaboración de la Ing. Rosana Iribarne.

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