jueves, 27 de mayo de 2021

The Greenest Toggle Switch: de las soluciones a los furanos

El sexto paradigma tecnológico, que inicio en 1971, hoy tiene un crecimiento sostenido en dispositivos de telecomunicaciones e informática; la pandemia y el confinamiento anual del año 2020 dieron un impulso hiperbólico a esta estructura cibernética.

Pero es claro, que la producción en masa denota sus consecuencias tales como islas de plástico en el océano, la volatización de sustancias tóxicas en el aire o la bioacumulación excesiva de desechos peligrosos en los sedimentos.

El ecologismo como ideología busca que se revierta dichas situaciones con dos propuestas dentro del Desarrollo Sostenible y el crecimiento sustentable; en concreto, la Ecología Política como subcorriente ideológica propone dos tesis: Teoría de la resiliencia y la Teoría del metabolismo.



Un neomaterialismo donde la acción ecopolítica es multiescalar, es decir, un intercalado desde la voluntad global hacia el trabajo local (de lo global a lo local). Esta corriente pretende homogeneizar los proyectos de regionalización de economías emergentes (BRICS), quienes han desarrollado -nuevas formas de producción-.

Esencialmente se introduce una dialéctica mayéutica como “pensamiento científico” para -actualizar la conciencia- de las poblaciones que habitan en las zonas geográficas aun endémicas y sin uso para la agricultura o la ganadería.

La Ecología Política entonces es una visión regional que busca acaparar el medio ambiente de la región latinoamericana hacia el comercio global; no obstante, en el Desarrollo Sostenible como sistema económico junto al crecimiento [material] sustentable se observa varias contradicciones, por ejemplo, desde el Reciclaje.

El proceso de las 3 R's (reúsa, reutiliza, reduce) no aplica para todos los residuos, a decir claramente, en las iniciativas empresariales que extraen los plásticos que flotan en el mar, cuando regresan a las placas continentales ¿Qué hacen con estos residuos? Se depositan en rellenos sanitarios, los basureros o en contenedores que se confinan en espacios determinados.

Recientemente en Japón se presentó una controversia por vertido de residuos nucleares en el mar; los gobiernos de Corea del sur y China criticaron la decisión de verter en la región marítima asiática, el agua reciclada del desastre de Fukushima con alta probabilidad de contener isotopos nocivos.

También es preciso que los intelectuales de la Ecología Política actualicen sus tesis hacia las acciones biopolíticas de la República Popular de China, hace poco máxima importadora de residuos plásticos y otros reciclables. Ya que ha entrado bajo la protección de su prohibición de importación de residuos reciclables; aun cuando sigue siendo el primer exportador mundial de manufacturas.

La Ecología Industrial, una supracorriente económica de la Ecología Política, surge tempranamente en el siglo XX con el ruso Wassily Launtief; quien desarrolló en 1925 el modelo económico (sistema abierto), que mide la productividad de una industria con ecuaciones de reducción Gauss-Jordan. El modelo Launtief fue introducido en 1931 en Carnage Mellon University (USA) como método de evaluación del ciclo de vida de insumos económicos y producción (Economic Input-Output Life Cycle Assessment o EIO-LCA).

Este modelo (EIO-LCA) es aplicado actualmente, un ejemplo, se visualiza en la Unión Europea con las directivas de residuos electrónicos 2002/96/CE y 2002/95/CE (actualizada en Directiva 2011/65/UE de Restricción de ciertas Sustancias Peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos: plomo, mercurio, cadmio, cromo IV, PBB, PBDE); pero no ha podido erradicar la exportación de Ewaste históricos (antes de la entrada en vigor) y los huérfanos (sin marca).



Ya que el continente africano continúa recibiendo basura electrónica como productos de segunda mano, que al volverse inútil es quemada para obtener cobre, vidrio o aluminio. Un fenómeno muy similar sucede a países de Latinoamérica con Ewaste etiquetado de material didáctico, procedentes de USA, para reducir “la brecha digital”.

Básicamente cuando se reciclan los residuos electrónicos es bajo el proceso denominado Digestión ácida de metales; el proceso hidrometalúrgico consiste en derretir la placa de la computadora de escritorio (SPC, del inglés Scrap Printed Circuit) en agua añadiendo solventes ácidos para la neutralización (p.e. ácido nítrico) y para diluir el SPC, con un ácido hidroclórico.

Solventes ácidos:

Lixiviación

·         Cianuro de sodio (NaCN)

Agua regia HNO3+3 HCl

·         Tiourea (CNH2I2CS)

Cobre (H2SO4)

·         Tiosulfato (S2O32-)

Oro (NaCN)

·         Ácido Clorhídrico HCl

Plata (NaCN o HNO3+3)

·         Sulfúrico H2S04

Platino (HNO3 + HCl)

·         Nítrico HNO3

Plomo (HNO3+ HCl)

·         Sulfato férrico: Fe2(SO4)3

 

El ácido nítrico (HNO3) es una solución altamente corrosiva y fumante, de aspecto amarillo, formada por la mezcla de ácido clorhídrico y ácido nítrico concentrado en la proporción de 1 a 3 partes por volumen (+3). Es agente disolvente de metales nobles como el oro y el platino, aunque no es una solución muy estable, por esto, se requiere de la preparación de la misma justo antes de ser usada.



Cabe resaltar los peligros que derivan de estas sustancias químicas, por ejemplo, el ácido sulfúrico (H2SO4) tiene un peso molecular de 98.082 moles y un punto de ebullición de 270ºC, es un líquido oleoso, corrosivo e incoloro; en la industria se usa comúnmente para la extracción de cobre o platino.


El uso de estas soluciones químicas es para obtener el metal sin los polímeros de manufactura; el siguiente paso es la separación de metales por precipitación o filtración, según el tipo de metal (es) deseado (s), este proceso se conoce como Minería Urbana y está circulando en la jerga financiera como Economía Circular.

Pero, los metales tales como Titanio, Iridio, Rutenio, Tantalio, Niobio, Hafnio y Osmio son capaces de resistir las propiedades corrosivas del ácido nítrico. De manera qué otro método químico de Reciclaje es el proceso de Pirólisis para obtener níquel, paladio, estaño, titanio, plomo, aluminio y rodio.
La pirolisis es la descomposición térmica del carbón en una atmosfera exenta de oxígeno, primero se rompe los enlaces a altas temperaturas (aquí se liberan gases retenidos en el carbón) altas temperaturas (> 600º C).

En la pirolisis, una etapa secundaria es la carbonatación, cuando la temperatura trasciende los 360ºC y antes de los 560ºC aproximadamente, se fractura la molécula de carbón en hidrocarburos; y en la última etapa la temperatura superior a los 600ºC elimina el hidrogeno, y se emiten sustancias creadas no intencionalmente como los aromáticos (PAHs) o las dioxinas y furanos (PCDD/PCDF).

De 8 mil computadoras de escritorio (1999-2006) se obtienen

3 000 kg plomo

10 000 acero

7 kg tantalio

7 kg berilio

Dioxinas y furanos*

7000 kg aluminio

3 000 kg cobre

1000 kg zinc

1 kg oro

11 000 kg vidrio

Factores de equivalencia de la EPA (Usepa) de Dioxinas y Furanos

Comité de Desafíos de la sociedad moderna de la OTAN (I-TEF) de Dioxinas

*Componente

Usepa

I-TEF

*Componente

Usepa

I-TEF

2,3,7,8-TetraCDD

1

1

2,3,7,8-TetraCDF

0,1

0,1

1,2,3,7,8-PentaCDD

0.5

0.5

1,2,3,7,8-PentaCDF

0,1

0,05

 

 

 

2,3,4,7,8-PentaCDF

0.1

0.,5

1,2,3,4,7,8-HexaCDD

0.04

0.1

1,2,3,4,7,8-HexaCDF

0.01

0.1

1,2,3,6,7,8-HexaCDD

0.04

0.1

1,2,3,6,7,8-HexaCDF

0.01

0.1

1,2,3,7,8,9-HexaCDD

0.04

0.1

1,2,3,7,8,9-HexaCDF

0.01

0.1

 

 

 

1,2,3,4,7,8-HexaCDF

0.01

0.1

1,2,3,4,67,8-HeptaCDD

0.001

0.01

1,2,3,4,6,7,8-HeptaCDF

0.001

0.01

 

 

 

1,2,3,4,7,8,9-HeptaCDF

0.001

0.01

1,2,3,4,6,7,8,9-OctaCD

0

0.01

1,2,3,4,6,7,8,9-OctaCDF

0

0.001

 

 

 

 

 

 

TetraCDD

0.001

0

TetraCDF

0.001

0

PentaCDD

0.005

0

PentaCDF

0.001

0

Las garantías de la economía circular permiten reintroducir los metales que se encuentran en los Ewaste, pero estos métodos crean residuos que después se vierten en las aguas residuales, o bien, las partículas se volatizan en los ciclos de agua, de nitrógeno como las dioxinas y furanos.



Hay 210 tipos de dioxinas y furanos, según la EPA, las rutas de exposición se han encontrado en un estudio realizado en Montgomery, Estado de Maryland, en Estados Unidos, la siguiente distribución del riesgo estimado, en relación a dioxinas y furanos (Jones, 1994):

  •    87,1% para el consumo de carne y lácteos;
  •    5,1% para el consumo de hortalizas;
  •    4,6% por ingestión de polvo;
  •    2,8% por inhalación;
  •    Menos del 1% para consumo de pescado y otras fuentes.

En suma, los procesos hidrometalúrgicos (lixiviación de SPC para obtener cobre, oro, plata) o los procesos pirometalúrgicos (incineración de SPC) son las tecnologías de tratamiento, aunque sirven para obtener metales desde los Ewaste, es evidente que el Reciclaje también crea nuevos tipos de residuos derivados de los subproductos que se comercializan.

La búsqueda de nuevos procesos de desmaterialización o minimización de ciertos tipos de residuos requiere un grupo interdisciplinario de químicos, físicos, ingenieros y biólogos para encontrar la solución a la acumulación de Ewaste y la neutralización de las sustancias creadas no intencionalmente.

Fuentes:

https://www.ingenieriaquimica.net/articulos/361-pirolisis

http://www.eiolca.net/

https://wiki.ece.cmu.edu/ddl/index.php/Laptop_chill_pad

https://cc.bingj.com/cache.aspx?q=conference+on+ecology+in+electronics+2000+-.com&d=4661890857901317&mkt=es-MX&setlang=es-ES&w=LeG6GfsfHBVH--gDA1AP9qqXpZjHIye7

http://www.scielo.br/j/rsp/a/FXYCDpBbW7PPfZ7DGz9V77K/?lang=pt






domingo, 16 de mayo de 2021

Ciberday Recycling: Dissagreen or not Green

 Hoy la palabra Reciclaje significa un método de recuperación de recursos que impliquen recolección y tratamiento de residuos de un producto para su uso como materia prima en la fabricación del mismo producto o productos similares.

La dialéctica de Desarrollo Sostenible (o sustentable) actualmente ancla su crecimiento en este concepto: Reciclaje; que implica entonces transformar, la palabra transformar del latín transformaré, está compuesta del sufijo Trans significa <a través>, <más allá de>, <de un lado a otro>. Y del pronombre formatio en su acepción raíz efficiendam significa <modo o manera>. Por tanto, transformaré significa <cambiar la forma> o <ir de un lado a otro>.


Mientras que la palabra
reciclaje probablemente proviene de Anacyclismus, según el profesor francés en lenguas David Morgan, esta palabra se usaba como una broma para representar <un número de años atrás>; el profesor Morgan encontró un panfleto que hacia referencia así: memento cyclizare o momentos de años atrás.

Otro profesor de lenguas latinas, Stephanus Berard afirma que el origen es controvertido entre las palabras anacyclizo y anacyclismus; en léxico neolatino se ha encontrado referencia en Latinatis Vaticanum (diccionario PONS de latín) en idioma italiano como pronombre y a la vez su uso como verbo:

  • Pronombre: <ad utilitatem redactio, ad usum iteratum aptatio>; y en
  • Verbo como: <ad usum iteratum adapto, rebus reictis utor>.

En inglés reciclaje se escribe Recycling, haciendo alusión a cyclizare con el prefijo Re-cyclizare, en griego el prefijo <ana> es equivalente a Re, que implicaría su uso como <again> o en español <otra vez>. El sufijo ing –como sabemos- en idioma inglés implica el presente continuo, es decir, Recycling significaría en:

  • pronombre <interacción adaptada otra vez> y en
  • verbo <interactuar la adaptación otra vez >.

Un origen más de Reciclaje podría estar en el vocabulario romano proveniente de <papyrus rediviva> del verbo -disputandum sit-, como anglicismo sería <recycled paper> o en español <papel reciclado>.

Por supuesto, esta revisión no puede dejar de lado, el ícono -o imagen significante- de tres flechas en color verde; cada una de las tres flechas representa un paso en el proceso del reciclaje: la recogida de los residuos, el tratamiento y la compra de productos reciclados, de manera que el sistema continúa una y otra vez de forma cíclica.



La publicidad masiva (mainstream) de este ícono inició con el impulso moral o afectivo a la celebración denominada Día de la Tierra; un evento organizado por Montgomery Ward & Company, Inc. y la compañía Container Corporation of America (CCA) en 1969; cuando estas dos compañías fabricantes de cartón y carteles (o panfletos) se anexaron a los movimientos de los artistas y ambientalistas en la década de los 60s del siglo XX.

La leyenda urbana comenta que CCA organizó un concurso para representar el día de la Tierra, ganó el estudiante de arquitectura Gary Anderson; quien aseguró que el diseño representaba el circulo de Moebius. Un modelo matemático que representa una curva finita en 3D, que desarrolló el profesor sajón llamado August Ferdinand Möbius en 1865.

Más tarde, entre 1922 y 1935, el artista M.C. Escher diseñó el modelo de la banda de Moebius como una litografía con una banda girando uno de los dos lados pequeños por 180° y luego pegando los dos lados pequeños juntos donde había hormigas caminado sobre la banda.

Aunque cabe resaltar, que no es la primera vez que se representa en una imagen significante -un ciclo con detalles en color verde-, como la naturaleza; esta representación ya se encuentra en 1365 a.C. en las culturas mesoamericanas como la más conocida la Piedra del sol de la civilización Azteca.

Puesto que, en la cosmogonía mesoamericana existía la creencia dualista: vida-muerte, un ciclo que lleva a la regeneración; según la idea de los inframundos, después de la muerte, que no son infiernos, sino oportunidades de regeneración, ciclos de procesamiento y de transformación. Los aztecas representaron esta idea socialmente aceptada en su mundo premoderno como un círculo que unía dos serpientes (inicio y fin).


En la postpandemia básicamente la palabra Anacyclismus o Reciclaje se utiliza para señalar una serie de nuevas normas (o leyes) en el statu quo de producción fordista (en masa); el Reciclaje [es una nueva forma de manufactura] intenta dictar estrategias: minimización y desmaterialización.

  • La estrategia de Desmaterialización consiste en la premisa “menos materias primas, menos residuos” para atenuar la contaminación; desde el ecodiseño o la reducción en la intensidad de materiales en situaciones ecológicas donde estas [materias primas] se mantienen esenciales.
  • La estrategia de minimización consiste en la reducción de cantidad de residuos, de manera qué, los residuos se visibilizan como materias primas, susceptibles de integrarse a procesos de producción en las cadenas de valor global ya existentes.

El reciclaje es una nueva propuesta de producción que intenta proteger los ciclos naturales (agua, carbono o nitrógeno) en el planeta; pero al mismo tiempo, permite conservar una continua fabricación de productos, queriendo imitar los procesos ecológicos, tal como sucede en la nitrificación o en la lixiviación.

Fuentes:

https://dle.rae.es/reciclar

https://hablandoenvidrio.com/origen-simbolo-del-reciclaje/

https://www.mathematik.ch/mathematiker/moebius.html

https://es.glosbe.com/la/es/anacyclismus

https://actualidad.rt.com/actualidad/390672-japon-reiniciar-centrales-nucleares-operadas-anos


ZERO Landfill: la desmaterialización de los residuos

  La propuesta de la ITU sobre conseguir cero rellenos sanitarios ( landfill , en inglés), se basa en la tesis de Wilfred Malembaum publicad...