Hacia una planificación y manejo en Costa Rica de los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos

Las bases del proyecto fueron establecidas gracias a una alianza entre el Laboratorio de Investigación y Tecnología de Polímeros de la Universidad Nacional (Poliuna) y el Proyecto de Residuos Eléctricos para América Latina (Preal), en conjunto con el Ministerio de Salud. En la imagen (de izq. a der.): Lisbeth Jiménez Carrillo, Karla Ramírez Amador, Natalia Hernández Montero y María Elena Sibaja García. 

Foto: Laura Rodríguez Rodríguez.

En el 2022, el mundo alcanzó la cifra récord de 62 billones de kilogramos de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE), según el informe Global E-Waste 2024. Los RAEE son equipos como computadoras, televisores y lavadoras, que han sido desechados por su propietario e incluyen todos los componentes, subconjuntos y artículos consumibles que los conforman.

Si bien varias gestoras de residuos valorizan ciertos componentes de estos equipos, la fracción plástica debe cumplir con regulaciones nacionales e internacionales, lo cual implica un proceso de separación de los RAEE para recuperar el plástico que sí cumple con la normativa.

Actualmente, la mayor parte de estos residuos no se está reciclando en el país. Por ese motivo, científicas de las universidades públicas formularon un proyecto para buscar soluciones a esa fracción plástica de los RAEE.

Ellas son la Dra. Natalia Hernández Montero, de la Escuela de Ingeniería Química (EIQ) de la Universidad de Costa Rica (UCR); la Lic. María Elena Sibaja García, también de la EIQ; la Dra. Lisbeth Jiménez Carrillo, del Laboratorio de Investigación y Tecnología de Polímeros de la Universidad Nacional (Poliuna); en colaboración con la Lic. Karla Ramírez Amador, del Poliuna.

Estas dos últimas investigadoras formaron parte de una alianza entre el Poliuna y el Proyecto de Residuos Electrónicos para América Latina (Preal), en la cual desarrollaron un protocolo de separación e identificación de plásticos provenientes de RAEE en empresas gestoras de estos residuos en el país. Según Hernández, el proceso incluyó capacitaciones y pruebas al personal y representantes de las gestoras, junto con el Ministerio de Salud.  

Esta alianza, sumada a los aportes de varios cursos de la carrera de Química Industrial de la Universidad Nacional (UNA) y la carrera de Ingeniería Química de la UCR, estableció las bases y fomentó el desarrollo del proyecto de las investigadoras.

El objetivo principal de la propuesta es promover un acercamiento con gestoras de RAEE autorizadas en el país, realizar análisis para corroborar que el material cumpla con las propiedades y regulaciones necesarias, así como efectuar la conexión con empresas transformadoras de plástico interesadas en incluir en su proceso productivo ese material reciclado en lugar de usar resina virgen.

Aportes de las universidades públicas al desarrollo sostenible del país

Esta iniciativa contribuye a solucionar la problemática de la contaminación por plástico. Según datos del Monitoreo regional de los residuos electrónicos 2022, de los territorios analizados, Costa Rica en el 2019 fue el país en el que más se generaron RAEE por habitante: 13,2 kg. De ese número, solo 1 kg fue recogido oficialmente. Además, se produjeron 4,1 kg de material plástico proveniente de RAEE.

Las investigadoras aclaran que, en la industria del plástico, se suelen utilizar diversos aditivos con el fin de mejorar o cambiar características del proceso o del material como tal.

En el caso de las resinas usadas para fabricar aparatos eléctricos y electrónicos (AEE) —que por su funcionalidad son expuestos al calor—, se emplean retardantes de llama para disminuir su inflamabilidad. Algunos de estos compuestos son nocivos para el ambiente y la salud humana, ya que son contaminantes orgánicos persistentes (COP). Por eso, su empleo, disposición, reutilización y reciclaje están regulados.

Las investigadoras buscan proponer soluciones para que las gestoras de residuos y las transformadoras aprovechen el plástico de aparatos eléctricos y electrónicos (AEE) que cumple con las propiedades y regulaciones para ser reciclado.

Foto: Laura Rodríguez Rodríguez.

Las gestoras de residuos deben separar y codificar las piezas plásticas provenientes de los RAEE, según un listado de riesgo sobre su contenido de retardantes de llama bromados, que se consideran un contaminante orgánico persistente (COP). El fin es determinar cuál va a ser su tratamiento de acuerdo con lo establecido en normativas nacionales, como el Reglamento para la gestión integral  de los residuos electrónicos; en acuerdos internacionales, como el Convenio de Estocolmo sobre Contaminantes Orgánicos Persistentes (COP); y en proyectos regionales en los que Costa Rica participa, como el Preal.

Hernández explica que la separación consiste en clasificar por colores (rojo, verde o azul) los aparatos que están en un listado de riesgo. El color rojo indica que la pieza plástica posee una alta probabilidad de tener retardantes de llama bromados, considerados COP.

La iniciativa de las universidades públicas es corroborar que el material proporcionado por las gestoras cumpla con la normativa, así como vincularlas con empresas transformadoras de plástico a las cuales les interesa contar con ese insumo para su proceso de producción.

Este proyecto inició oficialmente en enero del 2023 y finaliza en enero del 2025. La iniciativa fue ganadora del Fondo de Apoyo a la Mujer en la Investigación 2023, el cual, según la Vicerrectoría de Investigación, es un recurso financiero que pretende promover el desarrollo de proyectos liderados por mujeres.

Una de las situaciones para otorgar ese incentivo es que el 60 % del equipo investigador esté conformado por mujeres; en el caso de ellas es el 100 %. Con el fondo obtuvieron 5 000 000 millones de colones, monto que, destaca Hernández, fue un gran apoyo para el inicio de la investigación, ya que les permitió comprar una parte de los activos que necesitaban.

Principal resultado: ficha técnica del plástico

Hernández menciona que los datos sobre las gestoras de residuos que hacen la identificación y la separación del plástico los proporcionó el Preal. Desde el proyecto, las investigadoras iniciaron el contacto con las gestoras y se enfocaron en una pieza o componente de los RAEE que estuviera libre de retardantes de llama bromados (COP).

Por ese motivo, decidieron seleccionar los tanques de lavadora semiautomática, elaborados principalmente de polipropileno (PP, un tipo de plástico), los cuales posiblemente no iban a tener esos compuestos.

Videndum estuvo dispuesta a evaluar el uso del PP (proveniente de los tanques de lavadora) en algunos de los aparatos que construye la empresa. Se priorizó que las propiedades del material cumplieran con los requerimientos de desempeño y estéticos de sus productos.

Foto: Laura Rodríguez Rodríguez.

La gestora de residuos Fortech, que entre sus áreas de especialidad tiene la recuperación de RAEE, recibe todas las semanas lotes de lavadoras semiautomáticas. Por ello, las investigadoras contactaron a la compañía para empezar a realizar los muestreos de la pieza en la empresa gestora.

Asimismo, Hernández comenta que efectuaron un estudio previo para identificar las empresas transformadoras de plástico que procesan los tipos de plástico obtenidos de los RAEE. De la información sistematizada por el Preal, obtuvieron el contacto de la empresa Videndum, la cual produce algunas piezas de PP y posee una sede de manufactura en Costa Rica.

Videndum es una empresa que diseña, fabrica y distribuye marcas premium y productos técnicamente avanzados para transmisiones y producciones de cine y video, así como para creadores independientes y empresas.

La compañía estuvo dispuesta a evaluar el uso del PP (proveniente de los tanques de lavadora) en algunos de los aparatos que construye la empresa. Se priorizó que las propiedades del material cumplieran con los requerimientos de desempeño y estéticos de sus productos. La pieza con la que ya probaron el PP reciclado es un componente de soportes de cámaras de video.

Como parte del proceso, las investigadoras elaboraron una ficha técnica del plástico de los tanques de lavadoras para entregarla a Videndum. Hernández explica que una ficha técnica consiste en una herramienta que resume las propiedades físicas y químicas del material, lo cual permite saber cómo procesarlo e identificar si sirve para una aplicación determinada.

También señala que, en Fortech, colaboradores del proyecto separaron, muestrearon y trituraron los tanques de lavadora. Luego, en el Poliuna, el material se seleccionó, se molió y se tamizó para obtener un tamaño uniforme del molido. Asimismo, se realizó una caracterización del material tomando en cuenta las propiedades que son críticas en el proceso de transformación del plástico y la ficha técnica de la resina virgen que utiliza Videndum para elaborar las piezas.

Mediante la técnica de fluorescencia de rayos X (XRF, por sus siglas en inglés), comprobaron que el material reciclado no contenía bromo y determinaron sus propiedades físicas y químicas, como densidad e índice de fluidez. Hernández también menciona que realizaron pruebas mecánicas y térmicas, por ejemplo, termogravimetría (TGA, por sus siglas en inglés), para identificar cuáles son las temperaturas máximas que podría aguantar el material antes de degradarse.

La investigadora indica que, además, aplicaron calorimetría diferencial de barrido (DSC, por sus siglas en inglés) para definir las temperaturas de aplicación del material y su procesamiento. Asimismo, utilizaron espectrometría infrarroja de transformada de Fourier (FTIR, por sus siglas en inglés) para corroborar la estructura química del polímero y así asegurar su idoneidad en el proceso, con respecto al tipo de pieza por producir, su uso, características de calidad y apariencia.

Luego de recibir la ficha técnica del material reciclado, Videndum, con la colaboración de Imats (su suplidor de servicios de inyección de plástico) y las investigadoras del proyecto, realizaron lotes de prueba de las piezas.

El resultado fue obtener una producción de piezas muy similares a las elaboradas con la resina virgen. Videndum efectuó las evaluaciones de diseño funcional, mecánico y estético. Actualmente, el proceso es complementado con análisis en el Poliuna y en la Escuela de Ingeniería Química. Hernández resalta que se encuentran en el proceso de corroborar el comportamiento de la pieza plástica ya procesada y en mejoras de la formulación.

Importancia del proyecto

La investigadora Hernández señala la importancia de que las gestoras de residuos de RAEE y las empresas transformadoras de plástico conozcan casos de éxito, pues considera que puede existir desconocimiento o desconfianza en ambos sectores con respecto a reciclar el plástico proveniente de los RAEE.

El Proyecto de Residuos Eléctricos para América Latina (Preal) estableció un listado de RAEE de riesgo rojo. Por el contenido de retardantes de llama COP presente en sus plásticos, los aparatos de tal lista se consideran contaminados y deben manejarse y eliminarse de manera diferenciada. Algunos de esos equipos son el cargador, el teclado y la tostadora.

Foto: Laura Rodríguez Rodríguez.

“Existen formas de comprobar que los plásticos provenientes de RAEE son seguros para poder ser reciclados, y es importante que se divulgue, ya que se cuenta con una fuente de materia prima que podría ser adquirida a un menor costo. Además, cualquier esfuerzo en esta línea contribuye a nuestro compromiso y responsabilidad con el medio ambiente. Es nuestro deber intentar reutilizar, reciclar, buscar otras formas de tratar los residuos y evitar simplemente desechar un material”, expresa Hernández.

Igualmente, la investigadora observa una posibilidad de negocio para las gestoras de residuos de RAEE porque, aunque deban invertir en la preparación y separación del material, podrían venderlo a alguna transformadora de plástico. Eso representaría la valorización de un material que actualmente no tiene rentabilidad económica.

Hernández hace hincapié en que posiblemente la producción de RAEE no disminuirá y continuará creciendo como una problemática ambiental. Por eso, desde el proyecto se intenta proponer soluciones para que tanto las gestoras de residuos de RAEE como las transformadoras de plástico aprovechen esos materiales.

Nuevas líneas de investigación ligadas al proyecto

De esta investigación se desprenden los siguientes cuatro trabajos finales de graduación (TFG):

Quantum Lifecycle, empresa de disposición de activos informáticos (ITAD, por sus siglas en inglés) y de reciclaje de productos electrónicos, es colaboradora activa de los TFG de las estudiantes Mariela Jenkins, Ariana Serrano y Daniela Retana.

De acuerdo con Hernández, esta compañía apoya a las alumnas para que puedan realizar los muestreos en la empresa, la cual es reconocida por el Preal por ser una de las gestoras de residuos de RAEE que separa adecuadamente la fracción plástica según el listado de riesgo rojo.

La investigadora estima que los cuatro TFG finalizarán en el 2025.