Sebastian Santa Moyano Ingeniero Ambiental Especialista QHSE PNUD Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Colombia Tegucigalpa 12 de septiembre de 2019

Proyecto de Identificación de Retardantes de Llama Bromados (COP-BFR) en Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos – RAEE

PROYECTO PNUD COL 98842

“Reducción de las liberaciones de los COP no intencionales y

mercurio provenientes de la gestión de residuos hospitalarios, RAEE, procesamiento de chatarra metálica y quemas de biomasa”

CONTENIDO

Contexto Proyecto PNUD COL 98842 Cuáles son los Retardantes de Llama Bromados listados en la

Convención de Estocolmo (COP-BFR) y aplicaciones Métodos analíticos normalizados Proyecto de identificación de COP-BFR en plásticos Metodología de muestreo y análisis en plásticos Resultados preliminares del proyecto Siguiente etapa

Evaluaciones para cada sector

Estructuración de acuerdos de colaboración

Desarrollo de proyectos demostrativos

Disminución COP No Intencionales y Hg

Publicaciones sobre MTD y MPA

Retardantes de llama bromados

Dioxinas y furanos

Mercurio

Sustancias incluidas

Siderurgia

Residuos hospitalarios

Manejo de residuos electrónicos

Sectores

Cultivos de caña de azúcar, arroz, otros

Instituciones

Laboratorios

Prevenir y minimizar la generación de COP no intencionales y actualizar el inventario.

Prevenir y reducir la liberación de mercurio.

Fortalecer el marco institucional, administrativo, legal, técnico y regulatorio.

Leyes, normas, guías, manuales, otros.

Divulgar las lecciones aprendidas, hacer el monitoreo y la evaluación del proyecto.

Administración del proyecto

COMPONENTES

Prevenir y minimizar la generación de COP no intencionales y la actualización de su inventario.

Actualizar el inventario COP

Recolección Información

Mediciones

Inventario

Residuos Hospitalarios

Evaluación del sector

4 Pilotos: Amazonas,

Urabá, Choco y Guajira

Industria Siderúrgica

Evaluación del sector

4 Pilotos Desintegración

de Vehículos Recolección de

chatarra Procesos

siderúrgicos

Manejo de Plásticos RAEE

Evaluación del sector

Eliminación de 1500

toneladas de plásticos de vehículos y

RAEE.

Quemas de Biomasa

Evaluación del sector

Mecanización Desarrollo de

proyectos comunitarios

Prácticas Agrícolas

Sustancias retardantes de llama bromadas (BFR): reguladas y no reguladas por la Convención de Estocolmo

Hexabromociclododecano (HBCDD)

Estereoisómeros: α, ᵦ, Ɣ

XPS espuma de poliestireno extruido EPS espuma de poliestireno expandido HIPS poliestireno de alto impacto Fibra textil

Hexabromobifenilo (HBB)

ABS Acrilonitrilo butadieno estireno PUR espuma de poliuretano

Firemaster ® HexaBB (60-80%) HeptaBB (15-25%)

COP-BFR

Éteres de bifenilo polibromados (PBDE)

c-pentaBDE comercial c-octaBDE comercial c-decaBDE comercial

ABS Acrilonitrilo butadieno estireno HIPS poliestireno de alto impacto PBT Tereftarato de polibutileno

Sb2O3 ABS Acrilonitrilo butadieno estireno HIPS poliestireno de alto impacto PP Polipropileno Fibra Textil

PUR espuma de poliuretano Fibra Textil

decaBDE , nonaBDE, octaBDE

tetraBDE y pentaBDE

hexaBDE y heptaBDE

COP-BFR

Todos listados en el Anexo A Las Partes deben tomar medidas para eliminar la producción y el uso

• Aparatos eléctricos y electrónicos • Sector automotriz • Materiales para la construcción • Muebles y colchones • Productos textiles (cortinas, alfombras) • Otros

Aplicaciones de los COP-BFR

Colombia no es un país productor de sustancias COP-BFR, pero sí es consumidor de los

productos y artículos que podrían contenerlos!

Métodos analíticos normalizados

IEC 62321 Parte 3-1 (2013) Parte 6 (2015)

Determinación de PBB y PBDE en polímeros de productos EE: 1 método normalizado: Cromatografía de gases acoplada a masas (GC-MS) 2 técnicas informativas: - Espectrometría de masas de acoplamiento iónico (IAMS) - Cromatografía líquida de alta resolución con detección de ultravioleta (HPLC-UV)

“Screening” de Pb, Hg, Cd, Cr y Br en polímeros uniformes en productos EE, usando la Espectrometría de Fluorescencia de Rayos X (XRF).

ASTM F2617

Fluorescencia de rayos X

IEC 62321-3-1:2013

ASTM F2617

Bromo

Antimonio 30 segundos

ppm = mg/kg

Configurados bajo la Norma RoHS

Trióxido de antimonio

El material no contiene PBDE o PBB si: • Br no está presente • Br está presente pero Sb no está presente

Sb2O3 Los PBDEs y PBBs se usan en conjunto con el Sb2O3 dado que incrementa el efecto de retardarte de llama La relación Br/Sb generalmente está al rededor de 3:1; sin embargo, puede variar dependiendo del uso.

El material puede contener PBDE o PBB si: • Br y Sb están presentes

Cromatografía de Gases acoplada a Espectrometría de Masas

IEC 62321-6:2015

PBDE PBB

Extracción Soxhlet

Uso de estándar surrogado y estándar interno

Parámetros cromatográficos

Ventajas y desventajas de las dos técnicas analíticas

Metodología Ventajas Desventajas

XRF

Se encuentra como equipo portátil Análisis en corto tiempo No requiere uso de reactivos No se destruye la muestra Relativamente de bajo costo (equipo $35.000us)

Análisis elemental (bromo) Interferencias con bromo inorgánico No diferencia las moléculas de COP-BFR

GC-MS

Alta selectividad y sensibilidad para la detección y cuantificación de COP-BFR en polímeros

Tiempo de análisis Costo Se destruye la muestra

Directiva RoHS

PBB y PBDE < 1000 ppm

Restriction of Hazardous Substances

También conocida como Directiva 2002/95/CE, se originó en la Unión Europea y restringe el uso de materiales peligrosos específicos que se encuentran en productos eléctricos y electrónicos.

Sustancias prohibidas: Pb, Hg, Cd, Cr(VI), PBB, PBDE y cuatro ftalatos (DEHP, BBP, BBP , DIBP).

Proyecto Plásticos “Fase I”

Finalidad: Establecer un protocolo de identificación, clasificación y separación por tipo de plástico

Pesaje equipo completo

Toma de datos (marca, país y

año de fabricación)

Desensamble

Pesaje por tipo de plástico y

color

Análisis XFR por tipo de plástico

Análisis GC-MS

* 100 Toneladas de RAEE

Información relevante en los polímeros con COP-BFR

• Tipo de aparato

• Color (blanco, negro, otros)

• Fecha y país de fabricación

• Marca

• Tipo de plástico*

Plásticos marcados

Identificación de plásticos no marcados

Identificación de plásticos – Talleres prácticos con sectores

Para el estudio realizado se definió como límite de bromo total una concentración de 680ppm. Se calculó a partir de una concentración de 1000ppm para la sustancia menos bromada de los POP-BFR (TetraBDE o pentaBDE comercial, BDE-47). Una concentración por debajo de 680ppm se considerará como libre de BFR y por encima de esta concentración será sospechosa de alto contenido de POP-BFR.

Metodología para la detección de BFR en plásticos

Análisis por XRF

• LITO SAS (gestor licenciado para RAEE) adquirió un equipo portátil XRF Niton XL3t Ultra marca Thermo Scientific

• Medición, cada una con una duración de 30 segundos, colocando el lector directamente sobre la superficie de la muestra.

• Se realizaron mínimo dos repeticiones por cada muestra.

• Los Límites de Detección (LOD) del equipo, según fábrica son 3 ppm para Bromo.

• Hasta el momento se han realizado 8.385 análisis sobre equipos de computadores y periféricos así como algunos electrodomésticos.

Análisis por GC – MS

• Se clasificaron los plásticos de acuerdo a la metodología (680ppm de Br)

• Se seleccionaron los grupos sospechosos de contener retardantes de llama bromados > a 680ppm.

• Por cada combinación “tipo de aparato-color” se tomaron plásticos con estas características comunes para formar muestras compuestas.

• Se trituraron y fueron enviadas para análisis GC-MS.

• Colombia no posee laboratorios con la metodología para determinar retardantes de llama bromados por GC-MS. Laboratorio internacional

• A la fecha, se han analizado 11 muestras compuestas por GC-MS

APARATOS % ABS % HIPS % PC+ABS % PP % PC % PS % otros plásticos

% Total

Aires acondicionados 34,4 0 0 0 0 0 0 34,4

Amplificadores de sonido

4,1 0 15,5 0 0 0 0 19,6

Balastro 0,1 0 0 0 0,9 0 3,4 4,4

Bombillos LED 0 0 0 0 0 0 24,7 24,7

Cámaras de video 15,1 0 30,8 0 8,2 0 0,6 54,7

Citófono 48,1 0 0 0 0 5,8 0 54

CPU 7,6 0 0 0 0,5 0 1,7 9,8

CRT 12,9 0 0 0 1,6 0 0 14,5

Detectores de fuego 54,7 0 0 0 0 0 1 55,7

Equipos de calefacción 7,3 3,3 0 0 0 0 0 10,6

Equipos médicos 0 0 0 0 0 0 40 40

Estabilizador 9,5 0 0 0 0 12,6 0,3 22,4

Fotoceldas 20,1 0 0 0 0 0 0 20,1

Hornos microondas 3,2 0 0 1,8 0 0 0,4 5,3

Impresoras burbuja 10,8 0 0 0 0 37,5 10,8 59,2

Impresoras laser 10,7 0 0 0 13,3 0 7,1 31,1

Juguetes eléctricos 50 0 0 0 0 0 0 50

LCD 5,6 3,9 0 0 11 0,8 0 21,3

Resultados Preliminares

APARATOS % ABS % HIPS % PC+ABS % PP % PC % PS % otros

plásticos % Total

Linternas 39,8 0 0 0 0 0 0 39,8

Máquinas de afeitar 85,3 0 0 0 0 0 0 85,3

Máquinas de baloto 0 0 4,2 0 0 0 17,9 22,1

Máquinas de escribir 8,2 0 0 0 0 27,7 0 35,9

Máquinas de fax 6,9 6,2 0,8 0 1,8 5,5 2,3 23,5

Medidores electrónicos 10,4 0 0 0 12,8 0 0 23,2

Neveras domesticas 0 0 0 1,1 0 0 0,2 1,4

Parlante 18,3 0 0 0 0 0 24,7 43

Plancha de cabello 0 0 0 0 0 0 37,5 37,5

Portátil 0 0 0,1 0 7,9 0 0,1 8,1 Radio 33,9 0 0 0 0 8,9 0 42,9

Ratones 50 0 0 0 0 0 0 50

Secadoras de cabello 8 0 0 10 1 0 0,5 19,6

Taladros eléctricos 0 0 0 0 0 0 13,9 13,9

Teclados 15,8 21,1 0 0 0 26,3 0 63,2

Tostadoras 0 0 0 2,6 0 0 30,2 32,7 Unidades de CD 12,8 1,9 3,8 0 0 0 0,8 19,3

Ventilador 27,8 0 0 31,9 0 0 0 59,7 Videobeam 3 0 14,5 0 2,3 0 0,4 20,3

Presencia de Bromo por tipo de aparato y color (n=8.385)

74,6% 25,4% n=8.385

Fase II

Aumentar universo de RAEE

a muestrear

4 Gestores de RAEE de

ECOCOMPUTO*

SMART RAEE APP**

Convenio ICIPC

Buscar mercados con

“plastiqueros”

Aprender a separar y clasificar

Recomendaciones usos para

aprovechamiento

Cooperación con otros países

(México)

Adopción del protocolo

Aumentar universo y pruebas

* Programa Posconsumo de CyP – Grupo Retorna ANDI. ** Asistente de clasificación para gestores de RAEE

Fase II

Procedimiento de identificación y separación de plástico

1. Trabajo por lotes 2. Incluye todos los RAEE que lleguen a la planta 3. Usa parámetros identificables visualmente 4. Se aplican listas de riesgo para clasificar 5. Se ajusta permanentemente según los resultados obtenidos en la implementación.

Actividad Listado Rojo Listado azul Listado verde

Tamaño de muestra (por lote)

Uno de cada 30 aparatos

Uno de cada 10 aparatos

Uno de cada 30 aparatos

Registro de características de

aparato No aplica Aplica Aplica

Desensamble Aplica Aplica No aplica

Análisis de XRF Análisis por aparato Análisis por plástico Análisis por aparato

Análisis de cromatografía

Una muestra compuesta por varios

lotes

Una muestra compuesta por lote

No aplica

GRACIAS

Ssantam@minambiente.gov.co Sebastian Santa Moyano PNUD Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible de Colombia