MATERIA PRIMAS                                                                        

El primer factor a tomar en consideración en cuanto a la utilización de un material, es si esta sustancia supone o puede suponer un impacto ambiental negativo, tanto en la fase de fabricación del AEE, como en la de su utilización, o al final de su vida, cuando se deseche. Deberán evitarse sustancias peligrosas en nuevos diseños, sustituyéndolas por otras alternativas que causen menor o no causen ningún impacto ambiental. Debe prestarse especial atención a las nuevas sustancias, aún no experimentadas, que pudieran ser un peligro futuro; y en caso de duda, no usarlas, recurriendo a sustituirlas por otras ya conocidas.

Otro criterio para la selección de materiales es el buen índice de reciclabilidad de los materiales empleados. De este modo, una vez que el AEE se deseche será posible recuperar un alto porcentaje de dichos materiales para su utilización en un nuevo producto. El diseñador deberá, para los nuevos aparatos, dar preferencia a los materiales reciclados respecto a los de nueva extracción. Debería, incluso, marcarse objetivos realistas de utilización en los equipos de un porcentaje mínimo de estas sustancias recicladas. De este modo, se haría mínima la necesidad de extracción de materias primas vírgenes para la fabricación de nuevos AEE, frenando así la sobreexplotación de las fuentes naturales, muchas de ellas de materiales escasos, que pueden llegar a agotarse en el futuro. Se han propuesto, incluso, incentivos económicos para aquellos fabricantes que incluyan en sus equipos materiales reciclados, lo cual, sin duda, incrementaría la demanda de estos materiales, si bien su gestión supondría cierta complejidad administrativa.

A los suministradores de materias primas se les deberá exigir que proporcionen una completa información del impacto ambiental que supone la utilización de los materiales que suministran: tanto en su extracción, como en su procesamiento, así como de los residuos que se generan. Se utilizarán para la medida de todo ello indicadores estándar tales como el uso de energía que se precisa, impacto de biodiversidad, erosión del suelo que provocan, contaminación, etc.

Finalmente, es también deseable la reducción del número de materiales usados por equipo, procurando, además, que sean coincidentes con los utilizados en otros AEE, asi como tratar de utilizar la menor cantidad posible de cada uno de dichos materiales.

                                                                   TIPOS DE  DISEÑO                                                                           

Diseño para durabilidad

El diseño debe volver a realizarse con el criterio de que el equipo dure el mayor tiempo posible. Arrumbar la cultura de usar y tirar (cuanto antes) tan presente en nuestra cultura desde hace sólo unas décadas, pero tan firmemente asentada que ya parece a muchos algo normal, consustancial y necesaria para nuestra sociedad y su progreso. Anclados en una cultura rabiosamente consumista, los hábitos actuales de reducidos períodos de utilización de los AEE, dan lugar a un desarrollo insostenible a medio y largo plazo, como consecuencia del envenenamiento del medio ambiente y del agotamiento de los recursos naturales.

Diseño para reparabilidad

Y coherente con lo anterior, el diseño debe realizarse para que los AEE sean fácil y económicamente reparables. Dado el elevado coste de la mano de obra de los servicios técnicos en los países desarrollados, siempre que fuera posible, los equipos deberían ser diseñados de modo que dispusieran de un autochequeo que detectara e indicara la causa de la mayor parte de los fallos de un aparato o, al menos, de los más frecuentes. De este modo, se haría innecesaria la intervención de un técnico en el diagnóstico del fallo del AEE, con el coste que supone. Y, junto a ello, algún medio de información al usuario acerca de la operación a realizar y, en su caso, de la pieza de repuesto que se requiere.

El diseñador debería también tener en cuenta en su diseño la facilidad de sustitución de las piezas defectuosas por parte del usuario, tratando de hacer menor el número de intervenciones de los servicios técnicos, con el consiguiente ahorro.

Otro factor a tener en cuenta en el diseño sería la indicación al usuario (por ejemplo mediante un display) de las operaciones de mantenimento preventivo que sería conveniente realizar en cada momento y que podrían evitar o, al menos retardar, la aparición de un fallo.

Diseño para la actualización

Y también el diseño debe realizarse de modo que permita la actualización continuada de los AEE, a medida que van teniendo lugar nuevos avances técnicos. Esto es especialmente importante en el caso de equipos de tecnologías de información (por ejemplo ordenadores personales), por su rápida evolución e incesante innovación. En la actualidad, tras la compra de un equipo, para poder disfrutar las nuevas prestaciones que en adelante se ofrezcan, es necesario, en la mayor parte de los casos, desechar el equipo en su totalidad y adquirir uno nuevo. ¿No son aprovechables en un equipo más moderno elementos tan básicos como la carcasa de plástico, la estructura metálica, la fuente de alimentación y tantos otros elementos del equipo anterior?.

Pero, esto no sólo es aplicable a equipos de tecnologías que evolucionan muy rápidamente. También es posible emplear este criterio en AEE de tecnologías de evolución más lenta. Si cada día se desarrollan para los frigoríficos compresores más eficientes -con consumos de energía menores-, en el caso de que el mueble se mantenga en perfecto estado, ¿no sería razonable poder sustituir el compresor antiguo por otro nuevo?.

Diseño para el reciclado Los equipos deben ser diseñados de tal modo que se asegure un reciclado lo más seguro y eficiente posible, lo cual implica:

- Utilización de materiales cuyos procesos de reciclado permitan un alto porcentaje de recuperación.

- Procesos de desmontaje que no supongan riesgo para el operador o para el entorno.

- Fácil y rápido proceso de desmontaje y de recuperación de las materias primas. Este proceso es mayoritariamente manual y, por lo tanto, precisa gran cantidad de horas de trabajo. Por ello, debe tenerse en cuenta en la fase de diseño:

· Recurrir al mínimo número posible de materiales diferentes en el equipo.
· Utilizar el mínimo número de piezas.
· Evitar en lo posible las piezas de pequeño tamaño.
· Utilizar uniones entre componentes y materiales que permitan su fácil separación.

- Fácil identificación de los diferentes materiales (especialmente plásticos) que constituyen el AEE, lo cual facilitará su separación. Mediante diferentes colores, marcas claramente distinguibles, etc.

- Prever la posibilidad de utilización al máximo de procesos de desmontaje automáticos, frente a los procesos manuales necesitados de mucha mano de obra. Para ilustrarlo, reproducimos a continuación (traducido) un artículo publicado por Electronic Desing en el que se describe un intento de dar con un sistema que permita que los equipos se desmonten automáticamente, casi sin intervención de mano de obra.


Ordenadores que se desarman solos: cierres construidos con materiales con memoria (Electronic Design, September 1, 1998, pp. 29-30)

Si las investigaciones llevadas a cabo por Joseph Chiodo (joseph.chiodo@brunel.ac.uk), investigador en la Brunel University, Surrey, Inglaterra, dan resultado, adquirirá un nuevo sentido el término desensamblaje. Este investigador está trabajando en tecnologías que puedan proporcionar al ordenador la capacidad de desarmarse. Este "auto-desensamblaje" puede incrementar grandemente la efectividad de los programas de reciclado en lo que afecta a su coste.

Chiodo ha desarrollado cierres que pierden su forma a temperaturas elevadas. Estos cierres pueden permitir que equipos electrónicos complejos queden reducidos rápidamente a sus componentes. Ello resolvería uno de los más importantes y espinosos obstáculos que se presentan en el reciclado masivo de productos electrónicos: el alto coste de la mano de obra que se requiere para el desensamblaje. Hasta ahora el alto coste de desensamblaje se justifica porque muchos productos tienen componentes valiosos o nocivos que deben ser recuperados para su reciclado o para ser enviados a vertederos especiales.

                                                  USO DE MATERIALES CON MEMORIA                                                               

Para solucionar este problema se está trabajando tratando de aprovechar las características únicas de algunas aleaciones y polímeros llamados "materiales con memoria de su forma". Estos materiales, desarrollados originariamente en los años cuarenta, están típicamente compuestos de níquel y de titanio o de una combinación de cobre, zinc y aluminio. Los elementos hechos de materiales con memoria pueden ser doblados, retorcidos o insertados y se les hace mantener su forma mediante una combinación de "enseñanza" mecánica y térmica. El proceso de enseñanza implica el calentamiento del elemento deformado hasta unos 400 °C y su enfriamiento rápido en un baño de agua, de modo que la estructura cristalina del material cambia. Debido a la energía de la estructura del cristal, el elemento es incapaz de adoptar su forma original a menos que se aplique calor externamente.

Dependiendo de su composición, el componente adoptará su forma original a una temperatura específica, típicamente entre 60 y 120 °C. Una vez que este umbral sea sobrepasado, las aleaciones con memoria recuperan su forma original muy rápidamente. Realizando cierres y muelles comprimidos que pueden dispararse a alguna de las temperaturas especificadas, los cierres saltarán y los muelles actuarán separando los componentes del equipo.

Probablemente se usarán cierres con diferentes temperaturas de actuación. Los equipos electrónicos serán así desensamblados secuencialmente colocándolos en una cámara que irá aumentando gradualmente la temperatura. Hasta llegar a temperaturas del orden de los 100 °C, más altas que las habituales de operación de los equipos electrónicos, pero no tanto como para que puedan llegar a dañar a la mayor parte de los componentes electrónicos. En el caso de que existieran componentes delicados tales como LCDs, que es preciso separar a temperaturas inferiores, podrían incluirse cierres que actúen a menor temperatura.

Durante un proceso de desensamblaje típico, la carcasa se separará de los principales subconjuntos electrónicos. A medida que se eleve la temperatura, los ensamblajes a nivel de placa se irán separando, así como los conectores de sus cables. El resultado final será un montón de elementos que pueden fácilmente ser clasificados.

En las pruebas realizadas, los investigadores han desarmado una gran variedad de productos de consumo y reemplazado los cierres originales por cierres con memoria. Entre estos equipos figuraban teclados, monitores, ratones, calculadoras, teléfonos móviles y un par de cámaras pequeñas. Los equipos fueron sometidos a temperaturas crecientes y gradualmente dieron lugar a la actuación de los cierres.

Puesto que no se precisa mano de obra excepto para la clasificación final de los elementos, el desensamblaje electrónico puede ser mucho más económico. Hasta ahora la mano de obra requerida para desarmar los equipos era un costo importante a añadir en el proceso de reciclaje de los mismos. De este modo incluso los circuitos integrados valiosos pueden recuperarse fácilmente de sus placas de circuito impreso si éstos han sido unidos a las mismas mediante cierres provistos de materiales con memoria.

Pero, al mismo tiempo que los metales con memoria comienzan a despertar el interés de los fabricantes de equipos electrónicos, otros materiales con memoria aparecen en el horizonte. Son los polímeros con memoria, plásticos que han demostrado presentar propiedades similares a sus parientes metálicos. Los cierres plásticos no son buenos para aplicar fuerzas, pero pueden retener y liberar tornillos y otros cierres igual que los materiales metálicos. Si logran desarrollarse con éxito, los cierres plásticos con memoria podrían ser incorporados directamente en las carcasas de los productos a costes similares o incluso más bajos que los utilizados en las técnicas de ensamblaje actuales. Una ventaja adicional de estos materiales no metálicos es que pueden ser reciclados con los otros componentes plásticos. Debido a su compatibilidad, varios fabricantes están ya investigando la posibilidad de utilizar polímeros con memoria en sus productos.

                                                       MÁXIMA EFICIENCIA ENERGÉTICA                                                               

La energía eléctrica es la energía más común y representa una parte importante de la total consumida en Europa: un tercio de la energía total utilizada en nuestro continente. La mayoría de los AEE de nuestros hogares la utilizan: frigoríficos, televisores, lavadoras, lavavajillas, aparatos de radio, radiadores de calefacción, aparatos de aire acondicionado, calentadores de agua, etc. Sólo los televisores de Europa consumen alrededor de 30 TWh por año, cantidad igual al consumo eléctrico de una media de 750.000 hogares europeos. Además, el consumo de electricidad para uso doméstico se viene incrementado en las décadas pasadas de manera importante. Por todo ello, se hace preciso plantearse tomar medidas que disminuyan el impacto ambiental a que este elevado consumo energético da lugar.

Una forma de reducir este enorme consumo de energía es mediante la reducción del consumo de cada uno de estos AEE, o dicho de otro modo, aumentando su eficiencia energética. Por ello, este factor ha adquirido una especial relevancia. De hecho, los aparatos domésticos han incrementado su eficiencia energética de manera muy importante en los últimos 20 años, tendencia que es previsible continúe en las próximas décadas.

La eficiencia de energía de un AEE depende de diversos factores. El primero de ellos es intrínseco al equipo y está ligado a su tecnología; mediante ésta se consigueuna mejora de su eficiencia. Así, por ejemplo, en la actualidad, las mejores unidades de aparatos de aire acondicionado llegan a tener el doble de eficiencia que las peores. En el caso de frigoríficos y congeladores, el rediseño del espacio interior para poder usar mayor espesor de espuma aislante, compresores de mayor eficiencia, mejores intercambiadores de calor, así como sistemas electrónicos de control, permiten mejorar la eficiencia hasta en un 40% respecto a los aparatos tradicionales. Incluso en algunos frigoríficos la puerta se vuelve transparente a voluntad, permitiendo la localización del producto a coger antes de abrirla y, por lo tanto, que esté abierta el menor tiempo posible. En el caso de lavavajillas y lavadoras, soluciones técnicas sencillas, que no obligan a una modificación en el diseño físico de la máquina, consisten en optimizar la programación y el control del proceso de lavado: la tendencia es a realizar lavados cada vez a menor temperatura y alcanzar mayores velocidades de centrifugado. Así como lavadoras que regulan automáticamente la temperatura, la cantidad de agua, la duración y la energía global del proceso de lavado en función de la suciedad de la ropa.

Pero también depende la eficiencia de factores no relacionados directamente con el comportamiento eléctrico del propio aparato. Por ejemplo, de su instalación y de sus condiciones de uso. Tal es el caso de la disminución de consumo de energía que supone para una lavadora o un lavavajillas el desarrollo de detergentes que permiten lavados a menor temperatura. Y también que el usuario optimice su empleo; por ejemplo, en una lavadora o en un lavavajillas, seleccionando el programa adecuado a la carga y a la suciedad de aquello que se va a limpiar.

Actualmente, el etiquetado normalizado permite seleccionar un electrodoméstico de acuerdo a su eficiencia energética. Incluso, en algunos países no está permitida la venta de AEE de eficiencia energética inferior a un valor dado.

 CONSIDERACIONES DE DISEÑO RELATIVAS A AQUELLOS EQUIPOS QUE INCORPOREN PILAS O BATERÍAS   

Algunas de las consideraciones que el diseñador de AEE debería tener en cuenta en el caso de tener que incluir en su diseño pilas o baterías, son las siguientes:

- ¿Sería posible utilizar en el diseño baterías (recargables) en lugar de pilas (desechables tras un ciclo de vida)?. Notemos que, en principio, las baterías son preferidas a las pilas desde un punto de vista medioambiental.
- ¿Incluyen las pilas o baterías rótulos que inviten a su reciclaje, así como que informen de la conveniencia de que sean depositadas en un contenedor adecuado al final de su ciclo de vida?.
- ¿Disponen las pilas o baterías de rótulos indicando los materiales que contienen, de modo que sea fácil su clasificación una vez desechadas?.
- ¿Están los AEE diseñados que tal modo que las pilas o baterías puedan ser extraidas con de ellos con facilidad?
- ¿Se dispone de procesos de reciclado para los materiales que constituyen la batería o pila elegida?. ¿Son estos procesos eficientes?.

                                   MÍNIMO CONSUMO DE AGUA EN AQUELLOS AEE QUE LA UTILICEN                               

Por ejemplo, lavadoras que en cada proceso de lavado regulen la cantidad de agua a admitir en función de la carga de ropa, o con diferentes ciclos de lavado con diferente consumo de agua.

Proceso de fabricación

Los procesos que sean precisos para la fabricación de un AEE, deberán tener lugar con la mínima intervención posible de sustancias peligrosas en los mismos, así como con un total control sobre aquellas emanaciones que durante dicho proceso se produzcan. La cantidad de agua y de energía también deberá ser minimizada.

Distribución del producto

Una vez fabricado el AEE, éste deberá ser embalado utilizando la mínima cantidad posible de materiales y procurando que éstos sean mayoritariamente, en la medida de los posible, materiales reciclados y reciclables.

Deberá ser responsabilidad del productor adjuntar a cada equipo que se distribuya suficiente información destinada al consumidor, acerca de:

- El impacto ambiental que durante el tiempo del funcionamiento va a producir (o podría producir) el equipo: eficiencia energética, consumo de agua, ruido que genera, posible contaminación, etc.
- El modo de proceder una vez que el propietario desee deshacerse de él, así como las consecuencias que pueden derivarse de la no utilización de los canales de retirada establecidos y recomendados.
- Cómo conseguir cualquier información adicional que precise, así como el modo de resolver las dudas que pudieran surgir.
- La vida útil estimada de su producto.

Gestión adecuada de recogida y reciclado de los AEE una vez desechados por el usuario

Los fabricantes deben adquirir la obligación de hacerse cargo de los equipos que han producido y vendido, una vez sean desechados por el usuario. Deben ser totalmente responsables, financiera, física y legalmente de la gestión de sus productos una vez éstos hayan sido desechados por sus propietarios.

Sin duda, el mejor modo de garantizar la asunción de esta responsabilidad por parte del fabricante sobre los AEE que produce es la internalización de los costes medioambientales a que dan lugar sus equipos. Esta internalización sirve de incentivo para impulsarle a diseñar y fabricar equipos más ecológicos, que supongan cada vez menor impacto ambiental.