Incentivar a economia circular com a reutilização de discos de armazenamento de dados

Embora a reutilização seja empiricamente benéfica para o meio ambiente, calcular seu valor de custo e os benefícios dos relatórios de GEE é complicado devido à natureza multifuncional de um produto reutilizado. Em outras palavras: os estágios iniciais do ciclo de vida do produto (extração de matéria-prima, processamento e fabricação, com seus impactos ambientais associados) fornecem um benefício funcional para o primeiro e o segundo usuários, e seus impactos de fim de vida útil derivam da reciclagem ou descarte de materiais que beneficiaram os dois usuários durante a vida útil do produto. Considerando um data center com 150.000 discos ou mais, os programas de reutilização têm potencial para retornar números significativos de discos à cadeia de suprimento, melhorando a circularidade e compensando diretamente a produção de novos materiais.

Nas páginas seguintes, vamos explorar o desafio de distribuir igualmente os impactos ambientais de um produto de ciclo de vida estendido entre o primeiro e o segundo usuários desse produto, as diversas metodologias de alocação que poderiam fazer isso e os benefícios de buscar um padrão de abordagem.

2. Histórico: Metodologias de alocação

Quando um produto é usado várias vezes por diferentes usuários durante seu ciclo de vida, a ACV usa a alocação para particionar o total de emissões ou remoções entre esses vários usuários. Para os fins deste relatório, a alocação é o processo de ratear os impactos ambientais da produção de material, da reciclagem e do descarte final de um produto entre os diferentes usuários em seu ciclo de vida.

A falta de padronização nas metodologias de alocação para a reutilização, como reciclagem, foi bem documentadaxi, com a grande variedade de métodos de alocação disponíveis contribuindo para a inconsistência na literatura publicada e nos resultados da ACV. Os padrões de ACV ISO 14040:2006 recomendam a alocação baseada em (a) uma propriedade física, como massa; (b) um valor econômico, como o custo do material reciclado em relação ao novo; ou (c) o número de usos do material reciclado ^xii . Outros padrões, como as Regras de Categoria de Produto (PCR) do sistema de Declaração Ambiental Internacional de Produtos (EPD)^xiii , pode exigir o uso de um método de alocação específico. Até o momento, não há CRM disponível para fornecer orientações específicas sobre produtos eletrônicos reutilizados ou recondicionados/remanufaturados.

Além das metodologias variadas, há uma falta de harmonia entre os estudos de ACV e as contabilidades de GEE. O Padrão de contabilidade e relatório de ciclo de vida de produto (“Padrão de produto”) do Greenhouse Gas Protocol aceita dois métodos de alocação: aproximação de ciclo fechado e método de corte, sendo o método de corte mais usado na prática. Com base nas diretrizes contábeis atuais, os clientes reportarão emissões com base no método de corte, independentemente do que uma ACV possa mostrar. Isso cria um desequilíbrio entre o primeiro e o segundo usuário de um dispositivo devido à natureza dos dispositivos eletrônicos, cuja produção costuma criar um impacto de GEE significativamente mais alto do que sua reutilização em estágio avançado, reciclagem e fim de vida útil. Usar o método de corte, portanto, resulta em uma carga maior colocada sobre o primeiro usuário do que o segundo, dando ao primeiro usuário um incentivo mínimo (do ponto de vista das emissões) para devolver os dispositivos para reutilização no mercado secundário

Além dessa falta de padronização, a maioria das práticas de alocação não leva em conta as práticas de economia circular. O padrão de produto do Greenhouse Gas Protocol, por exemplo, trata da reutilização e recondicionamento apenas como uma forma de reciclagem, e os padrões ISO para ACV não tratam da reutilização e recondicionamento diretamente. Dessa forma, não há orientação específica para a alocação de impactos na vida útil estendida de produtos reutilizados ou recondicionados/remanufaturados.

Como observado no caso Wynne e Kenny ii, a falta de métodos de contabilidade consistentes e um benefício de carbono universal estabelecido nos relatórios de GEE para produtos reutilizados/recondicionados enfraquece o impulso em direção à adoção em grande escala de práticas de economia circular e pode até mesmo desencorajar tal mudança.

Neste artigo, nos concentramos em três métodos de alocação que oferecem alternativas para a distribuição de impactos, ilustrando seus principais benefícios, compensações e incentivos para o primeiro e o segundo usuários. A padronização com um desses métodos poderia alavancar a adoção mais ampla de programas de recompra e reutilização de produtos, e os métodos são apoiados entre os profissionais de ACV e partes interessadas do setor.

Método de corte: Usando o método de corte, o primeiro usuário de um material ou produto é alocado a impactos de todos os estágios do ciclo de vida antes de o produto ser devolvido para reciclagem, enquanto o segundo usuário é alocado a todos os impactos da reciclagem ao descarte. Os usuários não compartilham impactos, tornando o corte um método simples e direto, frequentemente usado em ACVs e inventários de GEE. Os produtos eletrônicos, entretanto, produzem um impacto significativamente mais alto em suas fases iniciais de produção de material do que na fase de fim de vida útil, colocando uma carga maior sobre o primeiro usuário e também o desencorajando à devolução de dispositivos para reutilização, já que recebem benefícios mínimos de GEE para fazendo isso.

Alocação econômica: Esse método distribui os impactos da extração, processamento e fabricação de materiais virgens entre usuários com base no valor econômico do material reciclado em relação ao material virgem — ou seja, a diferença no preço de compra entre o dispositivo novo e o dispositivo usado/remanufaturado determina o porcentagem de impactos ambientais atribuídas ao primeiro e segundo usuário. A facilidade de obter dados de preço é uma vantagem a favor desse método. Uma desvantagem, entretanto, é que os preços costumam ser influenciados por fatores externos que podem ter pouca ou nenhuma relevância com relação ao impacto ambiental de um dispositivo.

CFF (Circular Footprint Formula, Fórmula de pegada circular): Desenvolvido como parte da metodologia da pegada ecológica dos produtos da UE^xiv, a CFF difere dos métodos de corte e alocação econômica ao considerar os materiais, energia e descarte sob a ótica da circularidade. A avaliação de materiais atende à necessidade de um método consistente para a alocação de cargas ambientais para fornecedores e usuários de materiais reciclados com base nas características do mercado — ou seja, fabricantes que possibilitam a reciclagem de materiais no fim da vida útil são atribuídos com cargas ambientais mais baixas durante os momentos de baixa disponibilidade e alta demanda por materiais recicláveis, mas os usuários de material reciclado sofrem menos impacto durante períodos de alta disponibilidade e baixa demanda. A CFF considera os impactos evitados quando materiais reciclados substituem a produção de material virgem, a qualidade do material reciclado que entra e sai do ciclo de vida e o equilíbrio entre oferta e demanda de materiais reciclados individuais. Embora todos esses fatores produzam uma metodologia mais forte e detalhada, a sua aplicação nas ACVs requer uma quantidade maior de dados que podem ser difíceis de obter.

3. Estudo de caso

3.1 Objetivo e escopo

Os métodos de alocação discutidos neste artigo são apresentados usando uma ACV completa do início ao fim para o disco rígido Exos X16 da Seagate^xv. O objetivo do estudo de caso é apresentar os impactos ambientais no ciclo de vida do disco rígido recertificado durante sua vida útil, incluindo o primeiro uso, um ciclo de recertificação e um segundo uso. Os impactos são alocados entre os usuários do disco rígido de acordo com cada método descrito na Seção 2.

A unidade funcional do estudo é um terabyte-ano (TB-ano) do Exos X16. A unidade TB-ano considera a capacidade do disco (em TB) e o período de uso do disco. A unidade funcional e o escopo do estudo estão descritos na Tabela 2.

O ciclo de vida do disco recertificado (ver Figura 2) começa com a produção de matéria-prima e fabricação do disco, seguido dos testes. Depois que o disco é aprovado nos testes, ele é distribuído para o primeiro usuário. Supõe-se que o Usuário 1 fique com o disco durante toda a sua vida útil com garantia de cinco anos. Ao final desse período de cinco anos, o disco é sanitizado e enviado de volta à Seagate para recertificação.

Tabela 2: Descrição do escopo da ACV

Durante o processo de recertificação, a Seagate sanitiza os dados do disco e realiza uma etapa de verificação para garantir que os dados foram removidos. Depois de sanitizado, o disco é testado para garantir que seu desempenho atende aos padrões de revenda. Durante os testes, partes do disco podem não cumprir os padrões e serão removidas, reduzindo a capacidade do disco em sua segunda vida útil. Os detalhes da capacidade de disco são mostrados na Tabela 3.

Tabela 3: Alterações de capacidade de disco durante a recertificação.

Assim que o disco conclui o processo de recertificação, um distribuidor no atacado o coleta da Seagate para revenda aos clientes no mercado secundário. Supõe-se que esse segundo uso seja mais curto do que o primeiro, incluindo dois anos de operação. Após esse período, o disco irá para a reciclagem ou descarte no fim da vida útil.

O estudo de caso considera a alocação da produção de novos disco (incluindo fabricação e testes), o processo de recertificação e os impactos do fim da vida útil. Como os impactos da fase de uso sempre serão alocados para o cliente que utiliza o disco (em vez de serem compartilhados entre diferentes usuários), este estudo exclui esses impactos para todos os métodos de alocação.

Os resultados são exibidos primeiro sem nenhuma alocação para comparar os impactos no ciclo de vida dos discos recertificados com relação à compra de discos novos. Em seguida, os impactos dos discos recertificados são alocados entre os dois usuários usando abordagens de corte, econômica e CFF.

3.2 Inventário de ciclo de vida e fontes de dados

Para esse estudo de caso, usamos a ACV recém-concluída da Seagate para o disco Exos X16, que examina seis estágios do ciclo de vida (produção de matéria-prima, fabricação, embalagem, distribuição, fase de uso e fim de vida útil) e mede os impactos para uma vida útil de um único uso com quatro prioridades principais: emissões de GEE, toxicidade humana, escassez de recursos minerais e consumo de água. A partir daí, expandimos o escopo da ACV para refletir o processo de recertificação, usando dados primários da Seagate sobre consumos de energia para sanitização e teste de disco, alterações de capacidade em discos recertificados (consulte a Tabela 3), embalagem e a vida útil esperada de um disco recertificado. Baseamos os dados para a distribuição e as fases de fim de vida útil dos discos recertificados nos dados do primeiro uso da ACV do Exos X16.

Os estágios do ciclo de vida e as fontes de dados estão descritos na Tabela 4.

Tabela 4: Inventário de ciclo de vida e fontes de dados usados neste estudo

3.3 Cálculos do método de alocação

Este estudo apresenta resultados dos três métodos de alocação descritos na Seção 2, permitindo comparação. A abordagem de cálculo utilizada para cada método está detalhada abaixo.

Método de corte: Como o método de corte aloca todos os impactos de um estágio do ciclo de vida específico para o usuário associado a esse estágio (em vez de dividir os impactos de um estágio do ciclo de vida entre usuários), esse método não requer cálculo.

Alocação econômica: A alocação econômica divide o impacto da produção de novos discos entre o Usuário 1 e o Usuário 2 do disco. Neste estudo, a alocação econômica se baseia na diferença de preço entre os discos novos e recertificados. Supõe-se que o disco recertificado será vendido com um desconto de 30% em relação a um disco novo. Para calcular a alocação, pressupomos que o preço total de um disco novo seja P. O Usuário 1 paga 100% de P, e o Usuário 2 paga 70% de P. O custo total pago pelos discos é 1,7 P. O Usuário 1 paga 1P/1,7P = 59% do custo total, e o Usuário 2 paga 0,7P/1,7P = 41% do custo total. Essas frações são usadas para alocar emissões da produção de novos discos; assim, o Usuário 1 suporta 59% do impacto total da produção e o Usuário 2 suporta 41%.

CFF: CFF é uma fórmula complexa que leva em conta a produção de novos discos, os impactos da certificação, a produção evitada de novas unidades e os impactos do fim da vida útil, juntamente com o fornecimento e a demanda de unidades recertificadas. A CFF completa inclui termos para a recuperação de energia da incineração de resíduos. Não consideramos a recuperação de energia nos cálculos de descarte de fim de vida útil do estudo, usando uma versão simplificada da CFF (consulte a Equação 1).

Tabela 5: Resumo das variáveis usadas na CFF (Circular Footprint Formula, Fórmula de pegada circular)

3.4 Método de avaliação de impacto

O estudo usa o método de avaliação ReCiPe (2016)^xvii para avaliar impactos em quatro categorias: potencial de aquecimento global (GWP), toxicidade humana, escassez de recursos minerais e consumo de água. As categorias são incluídas para mostrar uma visão holística do desempenho ambiental de vários indicadores; entretanto, somente GWP é relevante para a discussão sobre a contabilidade dos GEE. Dessa forma, nossa seção de resultados foca no GWP. Toxicidade humana, escassez de recursos minerais e consumo de água estão incluídos no Apêndice.

4.0 Resultados e discussão

4.1 Sem alocação

Os resultados do processo de recertificação são primeiro comparados a dois discos de uso único (consulte a Figura 3), gerando as seguintes observações: O total de emissões dos discos recertificados é 25% mais baixo por TB/ano do que os discos novos. Incluindo toda a logística, a recertificação contribui com 0,22 kg de CO2e por TB-ano; enquanto o impacto de dois novos discos (a alternativa ao primeiro uso e o segundo uso recertificado) é de 0,46 kg de CO2e por TB-ano. A distribuição e o fim da vida útil têm um impacto maior por TB-ano para discos recertificados, pois esses discos têm capacidade e tempo de uso mais baixos. As emissões são distribuídas por menos TB-ano em comparação com os discos novos. Apesar desses aumentos, os discos recertificados ainda exibem desempenho ambiental total superior. São necessários métodos de alocação para determinar como o CO2 de 0,69 kg para discos recertificados deve ser dividido entre os dois usuários do disco.

4.2 Método de corte

A Figura 3 mostra os resultados do uso do método de corte para alocar o impacto dos discos recertificados entre o primeiro e o segundo usuários. Essa metodologia gera os seguintes pontos:

Segundo o método do corte, o Usuário 1 é alocado para a produção e distribuição de novos discos. Todos os estágios do ciclo de vida após o primeiro usuário são alocados ao Usuário 2, incluindo o transporte do disco do Usuário 1 para a Seagate para recertificação. Nessa abordagem, o Usuário 2 recebe 50% menos emissões do que o Usuário 1. As emissões mais baixas por TB-ano podem ajudar a incentivar os clientes a comprar discos recertificados.

O Usuário 1 não recebe emissões de fim de vida útil segundo o método de corte, mas isso representa um benefício insignificante em comparação com o impacto da produção de novos discos. Portanto, há um incentivo mínimo para o Usuário 1 devolver o disco para recertificação, em comparação com as rotas de descarte linear.

4.3 Alocação econômica

A Figura 5 mostra os resultados do uso do método de alocação econômica para alocar os impactos dos discos recertificados. Essa metodologia gera os seguintes pontos:

• Na abordagem econômica, o Usuário 1 recebe 58% da produção de disco novo e o Usuário 2 recebe 41% (consulte a Seção 3.3).
• Com relação ao método de corte, o Usuário 1 vê o total de emissões alocadas reduzido em 39%, criando um incentivo para o Usuário 1 devolver os discos para recertificação.
• As emissões retiradas do Usuário 1 devem ser alocadas ao Usuário 2, aumentando significativamente as emissões do Usuário 2 em relação ao método de corte (74% de aumento).
• Embora a alocação econômica possa parecer desfavorável para o Usuário 2, o total de emissões alocadas para o Usuário 2 ainda é menor do que a compra de novos discos (0,40 kg CO2e por TB-ano x 0,46 kg CO2e por TB-ano, respectivamente). Entretanto, alocar uma parte maior do total de emissões para o produto recertificado pode reduzir a disposição dos clientes de comprar produtos recertificados, em comparação a novos.
• A alocação econômica pode estar sujeita a variabilidade com base no preço dos discos recertificados. O preço pode ser afetado por muitos fatores além da qualidade dos discos em si.

4.4 CFF (Circular Footprint Formula, Fórmula de pegada circular)

A Figura 6 mostra os resultados da aplicação da metodologia CFF para a alocação dos impactos dos discos recertificados. Essa metodologia gera os seguintes pontos:

• Assim como a alocação econômica, a CFF resulta em emissões alocadas mais baixas para o Usuário 1 e emissões mais altas para o Usuário 2 em comparação com o método de corte.
  • As emissões do Usuário 1 são reduzidas em 24% em relação ao método de corte.
  • As emissões do Usuário 2 aumentam quase 50% em relação ao método de corte, mas ainda são mais baixas do que a compra de novos discos (0,46 kg CO2e por TB-ano).
• A CFF resulta na abordagem mais equilibrada entre os usuários, com emissões quase iguais alocadas aos dois usuários. Uma abordagem equilibrada pode ajudar a incentivar os dois usuários a participar, em comparação com a alocação econômica, que pode parecer desfavorável ao Usuário 2. Por outro lado, a paridade nas emissões entre o primeiro e o segundo usos pode desencorajar alguns clientes em potencial para recertificação de discos, apesar de sua relação custo-benefício.

Conclusões

Lidar com o significativo impacto ambiental da produção e do descarte de discos de dados requer mudanças na mentalidade, nas práticas de negócios e nas estruturas de trabalho contábeis. Os impactos de um disco recertificado podem ser alocados mais igualmente entre vários usuários com métodos diferentes do método de corte. Fazer isso incentivaria mais empresas a participar das práticas circulares de reutilização e remanufatura, um impulsionador importante da economia circular e do cumprimento das metas de desenvolvimento sustentável, como o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 12 definido pela Organização das Nações Unidas^xviii.

Este artigo apresenta um estudo de caso que compara o método de corte a duas alternativas: a alocação econômica e a alocação segundo a CFF. Com base nesse estudo, chegamos às seguintes conclusões:

• Os métodos de alocação econômica e CFF reduzem as emissões alocadas ao Usuário 1 com relação ao método de corte, fornecendo um incentivo para os primeiros usuários devolverem os discos desativados para recertificação.
• Nas abordagens econômica e CFF, o Usuário 2 recebe mais emissões em relação ao método de corte. Embora isso possa parecer desestimular o Usuário 2, as emissões associadas à reutilização de disco ainda são mais baixas do que as de um disco novo comparável. Portanto, a recertificação ainda é benéfica do ponto de vista das emissões.
  • A alocação econômica poderia resultar em emissões mais altas alocadas para o Usuário 2, se o preço de um disco recertificado se aproximar de um disco novo comparável.
• Nas suposições usadas neste estudo, o total de emissões alocadas ao Usuário 2 com método econômico é maior do que aquelas alocadas ao Usuário 1. Os resultados da alocação econômica também podem variar com base em fatores de mercado, incluindo a diferença de preço entre os discos recertificados e os novos.
• A CFF resulta na alocação mais equilibrada entre usuários, produzindo uma divisão de quase 50/50. Devido à demanda do mercado por devolução e compra de discos recertificados, a CFF oferece o melhor incentivo para os dois usuários.
  • A Seagate apoia a CFF como uma opção viável para alocar emissões para sistemas circulares.
• O método de corte é melhor para incentivar a compra de discos recertificados, enquanto o econômico é melhor para incentivar a devolução de discos para recertificação.

Como o estudo de caso demonstra, a escolha do método de alocação tem grandes consequências, pois não só influencia os resultados numéricos, mas os resultados têm o potencial de influenciar o comportamento de uma empresa. Ao recomendar uma abordagem de alocação, os órgãos de definição de normas devem considerar vários fatores, incluindo o comportamento que desejam incentivar, a facilidade relativa da implementação e a necessidade de consistência em todo o setor.

Apêndice

A1. Resultados de apoio

Os resultados para toxicidade humana, escassez de recursos minerais e consumo de água são mostrados na Tabela 6. Embora essas categorias não estejam incluídas nos inventários de GEE, elas podem estar sujeitas a métodos de alocação em estudos de ACV. Os métodos de ACV descritos na Seção 2 são aplicados a cada uma das categorias. Os seguintes pontos podem ser tirados da Tabela 6:

• As tendências se alinham com aquelas para as emissões de GEE discutidas na Seção 4.
• O método do corte resulta na alocação mais favorável para o Usuário 2. A alocação econômica resulta na alocação mais favorável para o Usuário 1.
• CFF é a abordagem mais equilibrada.
• O impacto nessas categorias é gerado principalmente pela produção de novos discos. A escassez de recursos minerais, em particular, tem mais de 99% do impacto da produção de novos discos. O consumo de água também recebe contribuição do processo de recertificação, por meio do consumo indireto de água da geração de eletricidade. A toxicidade humana tem impacto nas emissões durante todos os estágios do ciclo de vida, embora a produção de novos discos contribua com a maior parte (90%).

Tabela 6: Resultados de alocação para toxicidade humana, escassez de recursos minerais e consumo de água.

Referências

Lista de figuras

Lista de tabelas

Abreviações e acrônimos

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Contato:

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Diretora, líder de serviços de LCA

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