EECONE - Proyecto europeo de electrónica sostenible

El proyecto paneuropeo de financiación EECONE pretende llevar a la industria a un nuevo nivel de calidad en el desarrollo, producción y utilización de la electrónica sostenible. Sin embargo, a pesar de su inmensa importancia, gran internacionalidad y número de participantes, no parece ser suficientemente conocido entre los expertos, a pesar de que afecta a la industria de los circuitos impresos como núcleo crucial de la electrónica "verde".

El 20 de septiembre de 2023, el proyecto de la UE EECONE, descifrado como "European ECOsystem for greeN Electronics", se puso en marcha con una ceremonia festiva en Toulouse. Se trata del mayor proyecto de financiación de la UE hasta la fecha y pretende dar a nuestro continente un impulso significativo en la dirección de la electrónica sostenible. Para ello se están analizando las tecnologías a lo largo de toda la cadena de valor: desde el desarrollo y diseño de circuitos hasta la fabricación, uso y reciclado de productos electrónicos. El objetivo es minimizar el uso de recursos valiosos en los procesos de fabricación investigando mejores formas de reciclar, reparar y reprocesar los componentes electrónicos, así como materiales alternativos que puedan utilizarse. La reducción de los residuos no reciclables y la mejora de los sistemas de reciclaje también son objeto de investigación en el proyecto. El logotipo de EECONE refleja estos esfuerzos.

Duración del proyecto tres años

Fig 1: Constanze Hufenbecher, InfineonAunque elproyecto finaliza formalmente el 30 de junio de 2026, su objetivo es conseguir que la industria electrónica europea se sitúe en un nivel mucho más alto hacia la "Electrónica Verde Sostenible" de lo que está ahora. Cuenta con un presupuesto de más de 35 millones de euros, de los cuales las autoridades de la UE y los gobiernos nacionales aportan una financiación de unos 20 millones (Grant agreement ID: 101112065) [1]. La coordinación general del proyecto está en manos de Infineon Technologies, el mayor fabricante alemán de semiconductores y antigua empresa derivada de Siemens. EECONE forma parte del programa marco de la UE HORIZON, concretamente de "HORIZON.2.4 - Digital, Industry and Space" como programa principal y de "HORIZON.2.4.2 - Key Digital Technologies". Está vinculado a "HORIZON-KDT-JU-2022-2-RIA-Focus-Topic-2 - Sistemas electrónicos inteligentes ecodiseñados en apoyo de los objetivos del Green Deal (RIA)".

Proyecto Mammoth: 49 socios implicados

Con 49 participantes de 18 países, el proyecto tiene un alcance sin precedentes para la UE en el sector de la electrónica. Constanze Hufenbecher, miembro del Consejo de Administración de Infineon y Directora de Transformación Digital, explicó en 2023: "La electrónica es un requisito previo esencial para mejorar la sostenibilidad de muchas aplicaciones. Pero eso no basta, la propia electrónica debe ser más ecológica. Infineon está encantada de liderar el proyecto de investigación EECONE para impulsar la economía circular junto con nuestros socios a lo largo de la cadena de valor. Sólo juntos podemos lograr la sostenibilidad desde el diseño hasta el uso y el reciclaje [2]". Entre los participantes hay empresas, universidades e institutos de Alemania, Francia, España, Italia, Bélgica, Austria, República Checa, Suecia, Irlanda, Polonia y Turquía. También participa Israel. Los socios de EECONE procedentes de Suiza son el "Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA, Recherche et Développement" y Swiss Vault Systems, con lo que el número total de participantes asciende a 51. La Fig. 2 da una impresión visual de la extensión geográfica del proyecto.

Fig. 2: Representación geográfica simbólica de los países participantes en el proyecto y de los participantes procedentes de ellos

Socios conocidos y desconocidos

La lista concreta de participantes que figura en [1] revela una composición bastante heterogénea. Los "cabezas de cartel" de la industria electrónica europea son los primeros en llamar la atención:

• AT&S Austria Technologie & Systemtechnik (Austria)
• Robert Bosch (Alemania)
• Dassault Systèmes (Francia)
• Fraunhofer Gesellschaft (Alemania)
• Imec (Bélgica)
• Infineon Technologies Austria (Austria)
• Institut Polytechnique de Grenoble (Francia)
• Orbotech (Israel)
• STMicroelectronics (Francia)
• Swiss Vault Systems (Suiza)
• Thales Dis France SAS (Francia)

Algunos de estos "cabezas de serie" están representados por varias empresas de su grupo procedentes de distintos países europeos. Ejemplos:

• Robert Bosch: Alemania, Hungría, Portugal
• Infineon: Alemania, Austria
• STMicroelectronics: Francia, dos veces, Italia

Además de estos nombres bien conocidos por los expertos locales, el grupo de participantes también incluye empresas que probablemente sean más o menos desconocidas para la mayoría de los expertos en electrónica de Alemania, pero que desempeñan un papel importante en sus países de origen. Tienen su sede en el norte, el este, el sur o el oeste de Europa y a veces operan en campos especializados muy diferentes. Ejemplos:

• Arçelik A.S. (Turquía)
• Université Catholique de Louvain (Bélgica)
• Teknologisk Institut (Dinamarca)
• Diseño y Reutilización (Francia)
• Charokopeio Panepistimio (Grecia)
• Institut Mikroelektronických Aplikací s.r.o. (República Checa)
• Siec Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki- Fotoniki (Polonia)
• Özyegin Üniversitesi (Turquía)
• Smartsol Sia (Letonia)
• Aniah (Francia)
• EcoDC (Suecia)
• Tetradis (Francia)

También es interesante observar que Thales, una empresa con actividades en tecnología militar y aeroespacial, también participa en EECONE. ¿Es una señal de que este sector, al igual que el "civil", tiene cada vez más ambiciones en materia de electrónica "verde"?

Fig. 3: Residuos electrónicos

Francia domina

La tabla 1 muestra el número de participantes por países, según [1]. Salta a la vista que Francia domina absolutamente el proyecto conjunto con 15 participantes. Al fin y al cabo, es el 30% de todos los participantes. Los cuatro "grandes" países de la UE, Francia, Alemania, Italia y España, suman casi el 50%. Sin embargo, el factor decisivo para EECONE parece ser que el proyecto integra las capacidades y la experiencia de un amplio abanico de organizaciones de los países de la UE bajo la bandera de un objetivo común: una electrónica más respetuosa con el medio ambiente. Además, acerca las instituciones de los países del Este al panorama investigador de la UE.

Cinco paquetes de trabajo

En [3] se formulan los cinco paquetes de trabajo de EECONE (WP 1-5), divididos en 15 tareas (Task 1, 2, 3, 4, 5). Éstas, a su vez, se dividen en subtareas. Cada tarea incluye una breve descripción del objetivo. También se añaden los socios implicados. Los títulos de los paquetes de trabajo son

• PT1: Gestión del proyecto
• PT2: Gestión de los residuos electrónicos existentes
• PT3: Herramientas y técnicas para el diseño de SCE ecológicos
• WP4: Nueva generación de electrónica con
• bajo impacto ambiental
• PT5: Creación de ecosistemas

Orientación 6R

Desde que Japón iniciara con éxito el movimiento 3R (Reducir, Reutilizar, Reciclar) para una electrónica sostenible a finales de los años 90, Europa ha avanzado laboriosamente hacia 4R añadiendo "Reparar" a sus objetivos. Ahora, a pesar de los tropiezos anteriores en la realización de las 4R, el objetivo es establecer nuevas normas. Según un comunicado de prensa de Infineon, el proyecto de investigación EECONE se ha centrado en el concepto de "Reducción, Fiabilidad, Reparación, Reutilización, Renovación y Reciclaje", es decir, 6R. Su objetivo es reducir la cantidad de materiales necesarios para la electrónica y hacerla más fiable y fácil de reparar, renovar y reciclar. Por ejemplo, el paquete de trabajo WP3 "Herramientas y técnicas para un ECS verde por diseño" incluye el punto de trabajo Tarea 3.1 "Plataforma de ecodiseño y bases de datos". Incluye: Definición de la infraestructura y los datos para la integración de las 6R en el ecodiseño de sistemas electrónicos. El líder de la tarea es Dassault Systèmes, reconocido especialista en CAD/CAM. Hay 18 participantes en el proyecto.

La tarea 3.1 se divide en dos subtareas:

• Subtarea 3.1.1: Plataforma de ecodiseño
• Subtarea 3.1.2: Bases de datos de ecodiseño

En el marco de la electrónica europea, el proyecto pretende analizar una variedad de ámbitos lo más amplia posible. Se seleccionaron un total de diez ejemplos de aplicación de los sectores de la automoción, la electrónica de consumo, la salud, las tecnologías de la información y la comunicación, la aviación y la agricultura.

Optimización del suministro de materiales y energía

A lo largo de tres años, el proyecto EECONE abarcará áreas como la optimización del uso de materiales y, por ejemplo, la reducción del consumo de materiales mediante la producción de placas de circuitos impresos más finas o pequeñas o la mejora de la sostenibilidad mediante la introducción de materiales más fáciles de separar en el proceso de reciclaje. Además, EECONE abordará el desarrollo de tecnologías que generen y almacenen su propia energía en dispositivos IoT, materiales respetuosos con el medio ambiente, inteligencia artificial (IA) para prolongar la vida útil de los dispositivos electrónicos y un diseño de la electrónica más sostenible.

Problema central de los circuitos impresos "verdes

Fig. 4: Las placas de circuitos impresos suelen tener un aspecto ecológico, pero ¿hasta qué punto son realmente "ecológicas"?AT&S Austria Technologie & Systemtechnik, uno de los mayores y más eficientes fabricantes de placas de circuitos impresos y sustratos de CI de gama alta, está representada en el proyecto y ocupa, por tanto, una posición clave en los objetivos de EECONE en lo que respecta al papel de las placas de circuitos impresos en la transición hacia una electrónica "ecológica". "Se trata de un proyecto excelente para nosotros porque encaja perfectamente en nuestra actual estrategia de sostenibilidad", comentó Marina Hornasek-Metzl, Directora Principal de ESG en AT&S, sobre la participación del Grupo [4]. El Grupo invierte en el proyecto 1,2 millones de euros de fondos propios y subvenciones. El grupo "Eficiencia de los recursos" del departamento de investigación, bajo la dirección de Christof Wernbacher y el patrocinio del equipo de ESG, ya estaba definiendo las primeras especificaciones y conceptos de aplicación para placas de circuitos impresos ecológicas en 2023. En los próximos tres años, AT&S seguirá ampliando sus conocimientos en el ámbito de la sostenibilidad para poder ofrecer a los clientes soluciones ecológicas en todos los segmentos del mercado. La evaluación del ciclo de vida, que ya se utiliza para los ciclos de vida de muchos productos, se mejorará aún más y se incluirá de serie en las ofertas de la empresa a los clientes en el futuro. Como parte del proyecto, AT&S sigue desarrollando su conjunto de herramientas de evaluación del ciclo de vida, que permite analizar el impacto ambiental de la producción de circuitos impresos a nivel de producto. Además, se están desarrollando conceptos para reducir la huella de la producción de circuitos impresos.

Las aportaciones de AT&S a EECONE encajan perfectamente en la propia estrategia de la empresa:

• Miniaturización: mayor potencia de cálculo para un procesamiento de datos más rápido.
• Modularización: más funciones en menos espacio
• Fabricación del futuro: producción eficiente y flexible con menor consumo de recursos
• Mayor velocidad/baja latencia: Transferencia de mayores cantidades de datos
• Rendimiento/eficiencia energética: reducción de las pérdidas eléctricas

Para alcanzar los objetivos de la estrategia corporativa y, por tanto, también de EECONE, AT&S está invirtiendo 500 millones de euros en un nuevo centro de investigación en Leoben durante los próximos años, para el que se contratará a 700 nuevos empleados. La información facilitada en este artículo sólo puede considerarse información inicial. Los interesados pueden encontrar información más detallada en la propia web del proyecto [3]. Hay numerosas referencias a libros blancos, seminarios, publicaciones y diversas noticias de actualidad sobre los avances del proyecto. Una de las noticias allí publicadas, emitida por Siemens en marzo de 2024, se presentará al final de este artículo [5]. Demuestra que los objetivos del proyecto EECONE también cuentan con el apoyo de empresas que no se encuentran entre los 51 miembros, pero que al mismo tiempo están allanando el camino hacia una electrónica sostenible a través de sus propios proyectos y servicios.

La nueva etiqueta EcoTech como reto

Siemens anunció en marzo de 2024 su nueva etiqueta EcoTech, con la que la empresa pretende revolucionar los estándares del sector al permitir un alto grado de transparencia respecto a la sostenibilidad de los productos ofertados. Su objetivo es permitir a los clientes tomar decisiones más responsables desde el punto de vista ecológico. Con la etiqueta, Siemens desafía a la industria eléctrica al tiempo que promueve los objetivos de EECONE. Cabe suponer que Infineon, como empresa responsable del proyecto EECONE, y su antiguo patrocinador, Siemens, tuvieron cierto grado de cooperación en cuanto al contenido y el calendario. Siemens explica las razones de la etiqueta de la siguiente manera: "En la medida en que la industria avanza hacia la descarbonización y la eficiencia de los recursos, los clientes exigen cada vez más productos más sostenibles que estén clasificados y etiquetados de forma transparente. Los proveedores, a su vez, están analizando cuáles de sus productos pueden hacerse más sostenibles para poder catalogarlos y ofrecerlos como tales. Además, las autoridades reguladoras de la UE también están presionando para que se mejore el diseño ecológico y aumente la transparencia a este respecto de los productos. Así pues, está surgiendo una nueva y compleja situación. Con la etiqueta Siemens EcoTech, anunciada en la primavera de 2024, Siemens responde a estos requisitos proporcionando un marco que simplifica el proceso de búsqueda, clasificación y listado de productos respetuosos con el medio ambiente, lo que en última instancia beneficia tanto a los clientes como al medio ambiente [6].

Resultado de un trabajo preparatorio sistemático

La introducción de la etiqueta ecológica de Siemens es un paso posterior que se basa en las actividades anteriores de la empresa y continúa algunas de ellas. Ejemplos:

• Cartera medioambiental introducida en 2008
• Enfoque Siemens Robust Eco Design (RED) a partir de 2020, que se centra en la integración sistemática de principios de diseño ecológico
• Marco DEGREE (marco de sostenibilidad) introducido en 2021, que ofrece un enfoque de 360° de los valores clave de sostenibilidad con objetivos claros en las áreas de descarbonización, ética, gobernanza, eficiencia de los recursos, diversidad, inclusión y comunidad, así como desarrollo de los empleados [7].

Avanzar en los esfuerzos de sostenibilidad

Con la introducción de su nueva etiqueta de producto, la empresa marca un hito importante en términos de sostenibilidad y transparencia. La iniciativa pretende redefinir la forma en que se comparan las credenciales de sostenibilidad de los productos en el sector. Al proporcionar información detallada sobre el rendimiento de los productos en función de criterios medioambientales seleccionados, la etiqueta EcoTech de Siemens facilita a los clientes la toma de decisiones con mayor conocimiento de causa, al situar las consideraciones medioambientales en el primer plano de las decisiones de compra. La nueva etiqueta permite comparar directamente el comportamiento sostenible de un producto con el estándar del mercado y con los productos predecesores. En este sentido, la nueva etiqueta ejerce simultáneamente un cierto poder de mercado sobre los productos de la competencia y hace que los avances en el desarrollo de productos propios sean evidentes y mensurables.

Revolucionar los estándares del sector

La introducción de la etiqueta Siemens EcoTech es un paso audaz hacia una mayor transparencia en la sostenibilidad de los productos. En sus comunicados de prensa, la empresa habla de un esfuerzo revolucionario que llevaba mucho tiempo pendiente. La etiqueta cubre inicialmente una amplia gama de productos de la cartera de Siemens para infraestructuras y aplicaciones industriales y ofrece una visión clara y completa del impacto medioambiental de cada producto. Los datos pertinentes se facilitan a través del Perfil Siemens EcoTech (SEP). La etiqueta de producto Siemens EcoTech proporciona a los clientes la información de producto que necesitan para tomar decisiones informadas que apoyen sus propios objetivos de sostenibilidad. De este modo, la empresa se centra aún más que antes en la sostenibilidad y la transparencia de sus productos. La decisión de adoptar la nueva etiqueta de producto no sólo pretende enfatizar el compromiso de Siemens con las prácticas sostenibles, sino también animar a otros actores de la industria a seguir su ejemplo y, potencialmente, establecer un nuevo punto de referencia para la responsabilidad medioambiental [8]. La palabra "animar" utilizada por la empresa en los comunicados de prensa está suavemente escogida: En realidad, Siemens está desafiando a sus competidores y obligándoles a adoptar medidas similares.

Metodología de etiquetado

Los productos que llevan la etiqueta se han evaluado con arreglo a una serie de criterios de ecodiseño en tres ámbitos clave(Fig. 5):

• materiales sostenibles
• utilización óptima
• recuperación de valor y economía circular

Los criterios de diseño ecológico abarcan una amplia gama de ámbitos, entre ellos

• Uso de materiales con bajas emisiones de carbono
• uso de métodos de envasado más sostenibles
• eficiencia energética
• Longevidad
• consideraciones de economía circular
• Reciclabilidad

La evaluación detallada basada en el catálogo de criterios constituye la base del Siemens EcoTech Profile (SEP) mencionado anteriormente, una ficha de datos que ofrece una visión general y comparable del comportamiento medioambiental de un producto en ámbitos como los materiales, el diseño, la fase de uso y el final de la vida útil. Siemens sostiene que proporciona más transparencia de datos que cualquier otra empresa del sector.

Fig. 5: Para recibir la etiqueta Siemens EcoTech, un producto debe demostrar de forma transparente que su comportamiento es mejor que el estándar del mercado, que un estándar existente o que su producto predecesor en al menos una de las categorías de cada una de las tres dimensiones.

Introducción paso a paso

Fig. 6: El conmutador Ethernet industrial Scalance XC108 de Siemens lleva la etiqueta EcoTech Por supuesto, la amplia transición al etiquetado de los productos de la empresa implica mucho trabajo. Por ello, la etiqueta se está introduciendo gradualmente. Las primeras familias de productos con la etiqueta EcoTech de Siemens se presentaron en la feria Light & Building (3-4 de marzo de 2024). Otras familias de productos que cumplen los estrictos criterios se presentaron en la feria de Hannover (22-26 de abril de 2024). Un total de 33 familias de productos de la cartera industrial y de infraestructuras llevan actualmente la etiqueta y el perfil Siemens EcoTech. En la Feria de Hannover se mostraron cinco productos seleccionados, entre los que se incluyen productos de la cartera de infraestructuras como los arrancadores suaves Sirius 3RW5 y 8DJH 24 - Blue GIS y los productos industriales Simatic S7-1500 CPU, Sinamics G220 y el conmutador Ethernet industrial Scalance XC108 (Fig. 6).

Ejemplos de mejoras en los parámetros

Las ventajas de la nueva etiqueta para los productos Siemens antes mencionados se sustentan en algunos parámetros. Por ejemplo, el peso total del conmutador de Ethernet industrial Scalance XC108 se ha reducido en un 35% en comparación con su predecesor gracias al uso inteligente de materiales. El rango de temperatura ambiente ampliado de -40 °C a +70 °C ha reducido el consumo de energía durante el funcionamiento en un 10 % y ha aumentado la vida útil, lo que reduce la necesidad de energía de calefacción de los armarios de control. Las nuevas funciones de control del motor del Sinamics G220 aumentan la eficiencia del tren motriz y reducen las pérdidas del motor hasta en un 15 %. El convertidor de frecuencia Sinamics G220 es parte integrante del TIA Portal y tiene un gemelo digital en Startdrive, que permite la puesta en servicio virtual y reduce el consumo de energía durante la puesta en servicio hasta en un 50 %. Las pruebas de vibración mecánica del Sinamics G220 superan la norma IEC 61800-5-1. El convertidor de frecuencia tiene una excelente resistencia a las vibraciones mecánicas y es un producto industrial duradero y sostenible. Está claro que el requisito previo para conseguir mejoras en los parámetros eléctricos, climáticos y mecánicos de los ejemplos de productos enumerados es que el desarrollo de circuitos, los diseñadores de placas de circuito impreso y de montaje y la producción vayan todos en la misma dirección [9].

Referencias

[1] https://cordis.europa.eu/ (Recuperado: 1.8.24)
[2] www.ifa-berlin.com/de/news/infineon-leads-new-european-sustainable-electronics-project-eecone (Recuperado: 1.8.24)
[3] www.eecone.com (Recuperado el 1.8.24)
[4] https://ats.net/news/ats-forscht-an-gruener-elektronik-fuer-europa/ (Recuperado el 1.8.24)
[5] www.eecone.com/eecone/home/(Recuperado 1.8.24)
[6] www.siemens.com/de/de/unternehmen/stories/forschung-technologien (Recuperado el 20.7.24)
[7] www.siemens.com/de/de/unternehmen/nachhaltigkeit.html (Recuperado el 20.7.24)
[8] https://bnngpt.com/search/2nlf8yQ (Recuperado el 20.7.24)
[9] https://assets.new.siemens.com/siemens/assets/api/uuid:12142050-e1c1-476f-8e77-db3068cb0498/Siemens-EcoTech-Profile-Background-Information.pdf (recuperado el 20.7.24)