Incentivar la reutilización de la economía circular de las unidades de almacenamiento de datos

Aunque la reutilización es empíricamente beneficiosa para el medio ambiente, calcular su valor de coste y los beneficios de los informes de GEI es complicado por la naturaleza multifuncional de un producto reutilizado. Es decir, las primeras etapas del ciclo de vida del producto (extracción de materias primas, procesamiento y fabricación, con sus impactos ambientales asociados) proporcionan un beneficio funcional tanto para el primer como para el segundo usuario, y sus impactos al final de la vida útil se derivan del reciclaje o la eliminación. de materiales que beneficiaron a ambos usuarios durante la vida útil del producto. Teniendo en cuenta un centro de datos con 150.000 o más unidades, los programas de reutilización tienen el potencial de devolver un número significativo de unidades a la cadena de suministro, mejorando la circularidad y compensando directamente la producción de nuevos materiales.

En las páginas siguientes, exploraremos el desafío de repartir equitativamente los impactos medioambientales de un producto de ciclo de vida ampliado entre el primer y el segundo usuario de ese producto, las diversas metodologías de asignación que podrían lograr esto y los beneficios de buscar un estándar de la industria. enfoque.

2. Antecedentes: Metodologías de asignación

Cuando diferentes usuarios utilizan un producto varias veces a lo largo de su ciclo de vida, el LCA utiliza la asignación para dividir las emisiones o eliminaciones totales entre esos múltiples usuarios. A los efectos de este informe, la asignación es el proceso de distribución de los impactos ambientales de la producción de materiales, el reciclaje y la eliminación final de un producto entre los diferentes usuarios en su ciclo de vida.

La falta de estandarización en las metodologías de asignación para la reutilización y el reciclaje ha sido bien documentada, y la amplia variedad de métodos de asignación disponibles contribuye a la inconsistencia en la literatura publicada y en los resultados del LCA (análisis de ciclo de vida). Las normas ISO 14040:2006 LCA recomiendan la asignación en función de (a) una propiedad física, como la masa; (b) un valor económico, como el coste del material reciclado en relación con el nuevo; o (c) el número de usos del material reciclado ^xii. Otras normas, como las Normas de categoría de producto (PCR) del sistema de Declaración medioambiental internacional de productos (EPD) ^xiii, puede requerir el uso de un método de asignación específico. Hasta la fecha, no hay ningún PCR disponible que brinde orientación específica sobre los dispositivos electrónicos reutilizados o reacondicionados/refabricados.

Además de las variadas metodologías, existe una falta de armonización entre los estudios de ACV y la contabilidad de GEI. El estándar de contabilidad e informes del ciclo de vida del producto del protocolo de gases de efecto invernadero ("estándar del producto") admite dos métodos de asignación: la aproximación de bucle cerrado y el método de corte, siendo el método de corte el más utilizado en la práctica. Según las directrices de contabilidad actuales, los clientes informarán de las emisiones según el método de corte, independientemente de lo que pueda mostrar un LCA. Esto conduce a un desequilibrio entre el primer y el segundo usuario de un dispositivo debido a la naturaleza de los dispositivos electrónicos, cuya producción suele generar un impacto de GEI significativamente mayor que su reutilización, reciclaje y fin de vida útil en las últimas etapas. Por lo tanto, el uso del método de corte da como resultado una mayor carga para el primer usuario que para el segundo, lo que le da al primer usuario un incentivo mínimo (desde una perspectiva de emisiones) para devolver los dispositivos para su reutilización en el mercado secundario.

Junto con esta falta de estandarización, la mayoría de las prácticas de asignación no tienen en cuenta las prácticas económicas circulares. El estándar de producto del Protocolo de Gases de Efecto Invernadero, por ejemplo, trata la reutilización y la restauración solo como una forma de reciclaje, y las normas ISO para LCA no abordan la reutilización y la restauración directamente. Como tal, no hay una guía específica para asignar los impactos a lo largo de la vida útil extendida de los productos reutilizados o reacondicionados/refabricados.

Como se señaló en Wynne y Kenny ii, la falta de métodos de contabilidad consistentes y un beneficio de carbono universal establecido en los informes de GEI para productos reutilizados / reacondicionados debilita el impulso hacia la adopción a gran escala de prácticas de economía circular e incluso puede desincentivar ese cambio.

En este documento, nos centramos en tres métodos de asignación que ofrecen alternativas para repartir los impactos, ilustrando sus principales beneficios, compensaciones e incentivos para los primeros y segundos usuarios. La estandarización bajo uno de estos métodos podría respaldar una adopción más amplia de programas de reutilización y reutilización de productos, y los métodos son compatibles entre los profesionales de LCA y las partes interesadas de la industria por igual.

Método de corte: Con el método de corte, al primer usuario de un material o producto se le asignan los impactos de todas las etapas del ciclo de vida antes de que el producto se devuelva para su reciclaje, mientras que al segundo usuario se le asignan todos los impactos desde el reciclaje hasta la eliminación. Los usuarios no comparten impactos, lo que hace que el corte sea un método simple y directo que se usa con frecuencia en los LCA y los inventarios de GEI. Sin embargo, los productos electrónicos producen impactos significativamente mayores en sus primeras fases de producción de materiales que en su fase de fin de vida útil, lo que supone una mayor carga para el primer usuario y también lo desincentiva a devolver los dispositivos para su reutilización, ya que reciben un beneficio mínimo de GEI por hacerlo.

Asignación económica: Este método distribuye los impactos de la extracción, el procesamiento y la fabricación de materiales vírgenes entre los usuarios en función del valor económico del material reciclado en relación con el material virgen, es decir, la diferencia en el precio de compra entre el nuevo dispositivo y el dispositivo usado/recertificado determina el porcentaje de impactos ambientales asignados al primer y segundo usuario. La facilidad de obtener datos de precios es una ventaja a favor de este método. Sin embargo, una desventaja es que los precios suelen estar influenciados por factores externos que pueden tener poca o ninguna relevancia para el impacto ambiental de un dispositivo.

Fórmula de huella circular (CFF): Desarrollada como parte de la metodología de huella medioambiental de productos de la UE ^xiv, CFF se diferencia de los métodos de asignación económica y de corte al considerar los materiales, la energía y la eliminación a través de una lente de circularidad. La evaluación de materiales aborda la necesidad de un método coherente para asignar cargas ambientales a proveedores y usuarios de materiales reciclados en función de las características del mercado, es decir, a los fabricantes que permiten el reciclaje de materiales al final de su vida útil se les asigna una carga ambiental más baja durante los momentos de baja disponibilidad y alta demanda de materiales reciclables, pero los usuarios de material reciclado acumulan menos impacto durante los períodos de alta disponibilidad y baja demanda. CFF da cuenta de los impactos evitados cuando los materiales reciclados reemplazan la producción de material virgen, la calidad del material reciclado que entra y sale del ciclo de vida, y el equilibrio entre la oferta y la demanda de materiales reciclados individuales. Si bien todos estos factores hacen que la metodología sea más sólida y detallada, aplicarla en los LCA requiere una mayor cantidad de datos que pueden ser difíciles de obtener.

3. Estudio de caso

3.1 Objetivo y alcance

Los métodos de asignación que se analizan en este documento se presentan utilizando un LCA de la cuna a la tumba para la unidad de disco duro Exos X16 de Seagate. ^xv. El objetivo del estudio de caso es presentar los impactos ambientales del ciclo de vida de la unidad de disco duro recertificada a lo largo de su vida útil, incluido el primer uso, un ciclo de recertificación y un segundo uso. Los impactos se asignan entre los usuarios de la unidad de disco duro siguiendo cada método descrito en la Sección 2.  

La unidad funcional del estudio es un terabyte-año (TB-año) de Exos X16. La unidad TB-año tiene en cuenta la capacidad de la unidad (en TB) y el tiempo de uso de la unidad. La unidad funcional y el alcance del estudio se describen en la Tabla 2.

El ciclo de vida de la unidad recertificada (consulte la figura 2) comienza con la producción de materias primas y la fabricación de la unidad, seguida de las pruebas. Una vez que la unidad ha superado las pruebas, se distribuye al primer usuario. Se supone que el usuario 1 conservará la unidad durante toda la vida útil garantizada de cinco años. Al final de ese período de cinco años, la unidad se higieniza y se envía de vuelta a Seagate para su recertificación.

Tabla 2. Descripción del alcance del LCA

Durante el proceso de recertificación, Seagate desinfecta los datos de la unidad y realiza un paso de verificación para garantizar que se hayan eliminado los datos. Una vez higienizada, la unidad se prueba para garantizar que su rendimiento cumpla con los estándares de reventa. Durante las pruebas, es posible que partes de la unidad no cumplan con los estándares y se eliminen, lo que reduce la capacidad de la unidad en su segunda vida útil. Los detalles de la capacidad de la unidad se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3. Cambios en la capacidad de la unidad durante la recertificación.

Una vez que la unidad completa el proceso de recertificación, un distribuidor mayorista la recoge de Seagate para revenderla a clientes en el mercado secundario. Se supone que este segundo uso es más breve que el primero, y comprende dos años de funcionamiento. Después de este período, la unidad se recicla o se desecha al final de su vida útil.

El estudio de caso considera la asignación de la producción de la nueva unidad (incluidas la fabricación y las pruebas), el proceso de recertificación y los impactos del final de la vida útil. Debido a que los impactos de la fase de uso siempre se asignarán al cliente que usa la unidad (en lugar de compartirse entre diferentes usuarios), este estudio excluye esos impactos para todos los métodos de asignación.

Los resultados se muestran primero sin ninguna asignación para comparar el impacto del ciclo de vida de las unidades recertificadas en relación con la compra de la nueva unidad. A continuación, los impactos de las unidades recertificadas se distribuyen entre ambos usuarios mediante enfoques de corte, económicos y CFF.

3.2 Inventario del ciclo de vida y fuentes de datos

Para este estudio de caso, utilizamos el LCA recientemente completado de Seagate para la unidad Exos X16, que examina seis etapas del ciclo de vida (producción de materias primas, fabricación, embalaje, distribución, fase de uso y fin de la vida útil) y mide los impactos para una vida útil de un solo uso en cuatro prioridades clave: emisiones de GEI, toxicidad humana, escasez de recursos minerales y consumo de agua. A partir de aquí, ampliamos el alcance de la LCA para reflejar el proceso de recertificación, utilizando datos primarios de Seagate con respecto a las entradas de energía para la higienización y las pruebas de la unidad, los cambios de capacidad en las unidades recertificadas (consulte la Tabla 3), el embalaje y la vida útil esperada de una unidad recertificada. Basamos los datos para la distribución de las unidades recertificadas y las fases de fin de vida útil en los datos del primer uso de Exos X16 LCA.

Las etapas del ciclo de vida y las fuentes de datos se describen en la Tabla 4.

Tabla 4. Inventario de ciclo de vida y fuentes de datos utilizadas en este estudio

3.3 Cálculos del método de asignación

Este estudio presenta los resultados de los tres métodos de asignación descritos en la Sección 2, lo que permite la comparación. El enfoque de cálculo utilizado para cada método se detalla a continuación.

Método de corte: Dado que el método de corte asigna todos los impactos de una etapa del ciclo de vida determinada al usuario asociado con esa etapa (en lugar de dividir los impactos de una etapa del ciclo de vida entre los usuarios), este método no requiere cálculo.

Asignación económica: La asignación económica divide el impacto de la producción de la nueva unidad entre el usuario 1 y el usuario 2 de la unidad. En este estudio, la asignación económica se basa en la diferencia de precio entre las unidades nuevas y las recertificadas. Se supone que la unidad recertificada se vende con un descuento del 30 % en relación con una unidad nueva. Para calcular la asignación, suponemos que el precio total de una nueva unidad es el precio P. El usuario 1 paga el 100 % de P y el usuario 2 paga el 70 % de P. El coste total pagado por las unidades es 1,7P. El usuario 1 paga 1P/1,7P = 59 % del coste total y el usuario 2 paga 0,7P/1,7P = 41 % del coste total. Estas fracciones se utilizan para asignar las emisiones de la nueva producción de unidad; por lo tanto, el Usuario 1 soporta el 59 % del impacto total de la producción y el Usuario 2 soporta el 41 %.

CFF: CFF es una fórmula compleja que tiene en cuenta la producción de la nueva unidad, los impactos de la certificación, la producción evitada de la nueva unidad y los impactos al final de su vida útil, junto con la oferta y la demanda de unidades recertificadas. El CFF completo incluye términos para la recuperación de energía a partir de la incineración de residuos. No consideramos la recuperación de energía en los cálculos del estudio de la eliminación al final de la vida útil, sino que utilizamos una versión simplificada del CFF (consulte la Ecuación 1).

Tabla 5. Resumen de las variables utilizadas en la fórmula de huella circular (CFF)

3.4 Método de evaluación de impacto

El estudio utiliza el método de evaluación ReCiPe (2016) ^xvii para medir los impactos en cuatro categorías: potencial de calentamiento global (GWP), toxicidad humana, escasez de recursos minerales y consumo de agua. Las categorías se incluyen para mostrar una visión holística del rendimiento medioambiental a través de múltiples indicadores; sin embargo, solo el GWP es relevante para la discusión de la contabilidad de GEI. Como tal, nuestra sección de resultados se centra en el GWP. La toxicidad humana, la escasez de recursos minerales y el consumo de agua se incluyen en el Apéndice.

4.0 Resultados y discusión

4.1 Sin asignación

Los resultados del proceso de recertificación se comparan primero con dos unidades de un solo uso (consulte la figura 3), lo que arroja las siguientes observaciones: Las emisiones totales de las unidades recertificadas son un 25 % más bajas por TB-año que las de las unidades nuevas. Incluyendo toda la logística, la recertificación contribuye con 0,22 kg de CO2e por TB-año; mientras que el impacto de dos unidades nuevas (la alternativa al primer uso más el segundo uso recertificado) es de 0,46 kg CO2e por TB-año. La distribución y el final de la vida útil tienen un mayor impacto por TB-año para las unidades recertificadas porque estas unidades tienen una capacidad y una duración de uso inferiores. Las emisiones se distribuyen en menos TB-año en comparación con las unidades nuevas. A pesar de estos aumentos, las unidades recertificadas siguen mostrando un rendimiento medioambiental total superior. Los métodos de asignación son necesarios para determinar cómo deben dividirse los 0,69 kg de CO2 de las unidades recertificadas entre los dos usuarios de la unidad.

4.2 Método de corte

La figura 3 muestra los resultados del uso del método de corte para asignar los impactos de las unidades recertificadas entre el primer y el segundo usuario. Esta metodología produce los siguientes puntos:

Con el método de corte, al usuario 1 se le asigna la producción y distribución de la nueva unidad. Todas las etapas del ciclo de vida después del primer usuario se asignan al Usuario 2, incluido el transporte de la unidad del Usuario 1 a Seagate para la recertificación. Bajo este enfoque, al Usuario 2 se le asigna un 50 % menos de emisiones que al Usuario 1. La reducción de las emisiones por TB-año puede ayudar a incentivar a los clientes a comprar unidades recertificadas.

Al usuario 1 no se le asignan emisiones al final de su vida útil según el método de corte, pero esto representa un beneficio insignificante en comparación con el impacto de la producción dela nueva unidad. Por lo tanto, hay un incentivo mínimo para que el usuario 1 devuelva la unidad para recertificación en lugar de las rutas de eliminación lineales.

4.3 Asignación económica

La figura 5 muestra los resultados del uso del método de asignación económica para asignar los impactos de las unidades recertificadas. Esta metodología produce los siguientes puntos:

• Según el enfoque económico, al Usuario 1 se le asigna el 58 % de la producción de la nueva unidad y al Usuario 2 se le asigna el 41 % (consulte la Sección 3.3).
• En relación con el método de corte, el usuario 1 ve que las emisiones totales asignadas se reducen en un 39 %, lo que crea un incentivo para que el usuario 1 devuelva las unidades para la recertificación.
• Las emisiones tomadas del usuario 1 deben asignarse al usuario 2, lo que aumenta significativamente las emisiones del usuario 2 en relación con el método de corte (aumento del 74 %).
• Aunque la asignación económica puede parecer desfavorable para el usuario 2, las emisiones totales asignadas al usuario 2 siguen siendo inferiores a las de la compra de la nueva unidad (0,40 kg CO2e por TB-año frente a 0,46 kg CO2e por TB-año, respectivamente). Sin embargo, asignar una mayor proporción total de emisiones al producto recertificado puede reducir la disposición del cliente a comprar productos recertificados frente a nuevos.
• La asignación económica puede estar sujeta a variaciones en función del precio de las unidades recertificadas. El precio puede verse afectado por muchos factores más allá de la calidad de las propias unidades.

4.4 Fórmula de huella circular

La figura 6 muestra los resultados de aplicar la metodología CFF para asignar los impactos de las unidades recertificadas. Esta metodología produce los siguientes puntos:

• De manera similar a la asignación económica, CFF da como resultado menores emisiones asignadas al Usuario 1 y mayores emisiones asignadas al Usuario 2 en comparación con el método de corte.
  • Las emisiones del usuario 1 se reducen en un 24 % en relación con el método de corte.
  • Las emisiones del usuario 2 aumentan casi un 50 % en relación con el método de corte, pero siguen siendo inferiores a las de la compra de la nueva unidad (0,46 kg CO2e por TB-año).
• CFF da como resultado el enfoque más equilibrado entre usuarios, con emisiones casi iguales asignadas a ambos usuarios. Un enfoque equilibrado puede ayudar a incentivar a ambos usuarios a participar, en comparación con la asignación económica que puede parecer desfavorable para el Usuario 2. Alternativamente, la paridad en las emisiones entre el primer y el segundo uso podría desincentivar a algunos clientes potenciales para las unidades recertificadas, a pesar de su costo-beneficio.

Conclusiones

Abordar el impacto ambiental significativo de la producción y eliminación de unidades de datos requiere cambios en la mentalidad, las prácticas comerciales y los marcos contables. Los impactos de GEI de una unidad recertificada pueden asignarse de manera más equitativa entre varios usuarios con métodos distintos al método de corte. Hacerlo incentivaría a más empresas a participar en prácticas de reutilización y restauración circulares, un factor clave en la economía circular y en el cumplimiento de los objetivos de desarrollo sostenible, como el Objetivo de Desarrollo Sostenible 12 definido por las Naciones Unidas. ^xviii.

Este documento presenta un estudio de caso que compara el método de corte con dos alternativas: la asignación económica y la asignación según el CFF. Basándonos en ese estudio, llegamos a las siguientes conclusiones:

• Tanto el método de asignación económico como el de CFF reducen las emisiones asignadas al Usuario 1 en relación con el método de corte, lo que proporciona un incentivo para que los primeros usuarios devuelvan las unidades fuera de servicio para su recertificación.
• Tanto en el enfoque económico como en el CFF, al usuario 2 se le asignan más emisiones en relación con el método de corte. Si bien esto puede parecer que desincentiva al usuario 2, las emisiones asociadas con la reutilización de la unidad siguen siendo inferiores a las de una unidad nueva comparable. Por lo tanto, la recertificación sigue siendo beneficiosa desde la perspectiva de las emisiones.
  • La asignación económica podría dar lugar a mayores emisiones asignadas al Usuario 2 si el precio de una unidad recertificada se acerca al de una unidad nueva comparable.
• Según las suposiciones utilizadas en este estudio, las emisiones totales asignadas al Usuario 2 con el método económico son mayores que las asignadas al Usuario 1. Los resultados de la asignación económica también pueden variar en función de factores de mercado, incluida la diferencia de precio entre las unidades recertificadas y las nuevas.
• CFF da como resultado la asignación más equilibrada entre usuarios, produciendo una división de casi 50/50. Dada la demanda del mercado tanto de devolución como de compra de unidades recertificadas, CFF ofrece el mejor incentivo para ambos usuarios.
  • Seagate apoya el CFF como una opción viable para asignar emisiones para sistemas circulares.
• El método de corte es el mejor para incentivar la compra de unidades recertificadas, mientras que el económico es el mejor para incentivar la devolución de las unidades para la recertificación.

Como demuestra el estudio de caso, la elección del método de asignación es importante porque no solo influye en los resultados numéricos, sino que los resultados también tienen el potencial de influir en el comportamiento de una empresa. Al recomendar un enfoque de asignación, los organismos de establecimiento de estándares deben considerar múltiples factores, incluido el comportamiento que desean incentivar, la relativa facilidad de implementación y la necesidad de coherencia en toda la industria.

Apéndice

A1. Resultados de apoyo

Los resultados de la toxicidad humana, la escasez de recursos minerales y el consumo de agua se muestran en la Tabla 6. Aunque estas categorías no están incluidas en los inventarios de GEI, pueden estar sujetas a métodos de asignación en los estudios de ACV. Los métodos de LCA descritos en la Sección 2 se aplican a cada una de las categorías. A partir de la Tabla 6 se pueden señalar los siguientes puntos:

• Las tendencias se alinean con las de las emisiones de GEI analizadas en la Sección 4.
• El método de corte da como resultado la asignación más favorable para el usuario 2. La asignación económica da como resultado la asignación más favorable para el Usuario 1.
• CFF es el enfoque más equilibrado.
• El impacto en estas categorías se debe principalmente a la producción de la nueva unidad. La escasez de recursos minerales en particular tiene más del 99 % del impacto de la producción de la nueva unidad. El proceso de recertificación también contribuye al consumo de agua a través del consumo indirecto de agua procedente de la generación de electricidad. La toxicidad humana tiene un impacto de las emisiones durante todas las etapas del ciclo de vida, aunque la producción de la nueva unidad contribuye a la mayoría (90 %).

Tabla 6. Resultados de la asignación para las categorías de toxicidad humana, escasez de recursos minerales y consumo de agua.

Referencias

Lista de figuras

Lista de tablas

Abreviaturas y acrónimos

Estudio realizado en nombre de:

Seagate Technologies LLC

Contacto:

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Director, líder de servicios de LCA

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Callan Glover

Consultor sénior
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