eReuse: circular thinking and interactions around reuse of computing devices (EN | ES)

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by David Franquesa, Leandro Navarro, Universitat Politècnica de Catalunya,

Reuse of electronic devices such as desktops, laptops or mobile phones is applied to devices that have already been manufactured and are no longer in use (disposal) and will be recycled unless they are not repaired, refurbished and/or redistributed to other users. The reuse process ends when after a few years the device or a component returns to the disposal state, which means its use value then, or potential if improvements were made, does not allow its reuse again. Thus ending in recycling, a process that transforms computational use value into raw material use value [1].

We say that a device or component is reusable if it has any use value for someone. We use the word “potential” because when a device is not currently in use (going to disposal) it will only be reused if a preparation for reuse process is applied and the same user or another user finally reuses it. We refer by “use value” to the capacity of a device to satisfy a need, in our case of computing (storing, computing, viewing data, etc.), and not to the “exchange value” of a device on the market. The value of exchange depends on factors such as the value of its resources used during its life cycle, the work added to make raw materials computing usable, or supply and demand, and other factors not currently considered, such as the social impact on the extraction of materials, labor aspects or the pollution generated. We say that the use value of a device is universal and does not depend on a specific geographical location. It does not depend on the value given by the current user that wants to dispose a given device, which is its subjective perception of value, the he may consider it too low while there may be someone else not too far away willing to recondition and use it.

If the computational usage value of the device is high enough, it means that there is somewhere a potential user for that device as it is, and only a basic refurbishing processes, such as erasing data or restoring the operating system, are required. If the use value is too low, to increase its value we can perform several types of refurbishing: 1) replace a damaged component, for example a new battery, 2) replace a component with better performance (for example an SSD hard disk replaces an HDD), 3) repair a component, or 4) add new components that improve the value (more RAM memory modules) without having to replace components. The third and fourth are the most beneficial because they avoid the generation of waste from obsolete or damaged components. [4]

We define the Circular Economy (CE) of a digital device as the result of performing all viable reuse processes (economically and voluntarily) until, at a disposal point, the device’s use value, or potential if improvements were made, would not allow its reuse. We could say that the circular economy, in addition to manufacturing repairable and modular devices, poses at least two more challenges: the audit of value in use and the traceability of components until recycling. Suppose, in a fictional future, that we have long-lasting devices. We should ensure that after multiple cycles of reuse they end up being recycled (traceability), and that all of them at the time of recycling have a lower use value than the raw materials they contain (after auditing the use value). In this way, ensuring that there is no premature recycling, our society would not lose value from the computational resources in circulation (the one already made) and we would make more efficient use of our resources (minerals, work, pollution capacity, etc).

But the reality is that today only 30% of the digital devices manufactured are properly recycled, and many of the devices that are properly recycled are still recycled despite they are usable by someone, I.e there is value left in its use as devices. Therefore, circularity, from our viewpoint, poses a new challenge, the collaboration. In our future vision, we foresee a manufacturer of digital devices, such as mobile phones, that defines their devices as circular, so that all of them reach the end of their lifespan with no use value left, and it is also possible to recover, to the extent permitted by the second law of thermodynamics, much of their raw materials. For this manufacturer to be economically sustainable it should have a business model based on the product as a service. This manufacturer should have a global network of partners of refurbishers, retailers and recyclers, who, by increasing the value in use (refurbish), redistribute the devices to other users (retail), and recycle the devices (recyclers) as efficiently as possible and only when they have a very low use value, deriving devices they receive with potential use value to refurbishers in to preserve their value.

Howevery, there are two more key players in this collaborative “infrastructure”. The consumer and the owner of the raw materials. The consumer passes to a usufructuary (or the bailee) of the phone, who makes use of the device according to an expected use value and is no longer the owner of the phone. The device will be returned in good condition when the current user stops paying for the service. What degrees of freedom should be transferred to the consumer so it loses its most precious freedom, the property? As for the owner of the raw materials, assuming the future vision raised before, that although ideal, it requires the passage of time, so that materials will be even scarcer, will the owner lease its raw materials? where are the raw materials today, to what extent will the countries of the South be able to benefit from the value of computational use generated by circular devices?

How to put the user and the owner of the raw materials in the center of the “infrastructure”? Our approach is the collaboration understood as the collective management of resources [2]. Common property systems include social arrangements that regulate the preservation, maintenance, and consumption of natural or human-made resource systems, also called common-pool resources (CPRs). These CPRs consist of a core resource (e.g., computation use) that provides a limited quantity of extractable fringe units that can be harvested or consumed (e.g. raw materials such as coltan, devices). We think that only in this way the user will accept to reduce its freedom to own the devices, and as raw material owner, in a future already emancipated, will accept to lease its raw materials to manufacturers that allow them to act in benefit of the citizens today digitally excluded and flooded by technological waste.

For the user, the device is an interface to reach the computational use value he needs. When the device goes to disposal, the user maintains its value, does not recycle it, but derives it to circular economy circuits in reuse that ensures that it will only be recycled when its value cannot be increased to be useful and that it will finally be recycled by recovering the raw materials it contains [1]. In these circuits, agents, mainly refurbishers, retailers and recyclers, will interact, increasing and distributing the value to other users who, at the same time, commit themselves to traceability and to returning the device to the circuit. Recyclers, who do not recycle what still has use value, must be compensated in some way, and they should also return the raw materials to their owner or the manufacturer to build a new device. Furthermore, the owners of raw materials, who may be from countries of the South, but also recyclers and even consumer cooperatives, would lease their raw materials to the manufacturers who ensure not only a circulating economic return, but also digital inclusion and greater governance of the value of computing use.
Are we talking about manufacturers who design products or about circular and collaborative computer consumption platforms that design other things? Are we talking about products as a service but also raw materials as a service?
The socio-economic-environmental interactions take place among the people involved in the CE as they manage and govern the material commons constituted by a pool of devices, components and raw materials, among the big data sets that include traceability information, among that community with the natural environment. These complex interactions are at the core of our reflections about circular thinking towards sustainable HCI.


eReuse: pensamiento circular e interacciones sobre la reutilización de dispositivos digitales

por David Franquesa, Leandro Navarro, Universitat Politècnica de Catalunya,

La reutilización en el ámbito de los dispositivos digitales o electrónicos como los desktops, laptops o teléfonos móviles, se aplica sobre dispositivos ya fabricados y que han quedado en desuso (descartados/disposal) y que se reciclaran a menos que no se reparen, reacondicionen y/o redistribuyan a otros usuarios. El proceso de reutilización termina cuando pasados unos años el dispositivo o un componente vuelve de nuevo al estado descartado (disposal), pero su valor de uso de entonces, o potencial si se hiciesen mejoras, no permite su reutilización. Terminando así en reciclaje, proceso que transforma valor de uso computacional a valor de uso de materias primeras.

Decimos que un dispositivo o componente es reutilizable si tiene valor de uso computacional [1]. Empleamos la palabra “potencial” porque el dispositivo actualmente está en desuso y sólo se reutilizará si se aplica un proceso de reutilización y el mismo usuario u otro usuario lo reutiliza. Empleamos “valor de uso” para referirnos a la capacidad que posee un dispositivo para satisfacer una necesidad, en nuestro caso de computación (almacenar datos, calcularlos, verlos,…), y no nos referirnos al “valor de cambio” que tenga un dispositivo en el mercado. El valor de cambio depende de factores como el valor de sus recursos empleados durante su ciclo de vida, el trabajo agregado para que pueda ser usado, o la oferta y la demanda, y otros factores no contemplados actualmente como el impacto social en la extracción de materiales o la contaminación generada. Decimos que el valor de uso de un dispositivo es universal y que no depende de una ubicación geográfica concreta. No depende del valor que le da el usuario que se desprende, que para él es un valor subjetivo, ya que lo considera bajo cuando en realidad existen otros usuarios dispuestos a reacondicionarlos y usarlos.

Si el valor de uso computacional del dispositivo es suficientemente alto, significa que existe un usuario potencial para ese dispositivo, tal y como está, y sólo es preciso realizar procesos básicos de reacondicionado, por ejemplo, el borrado de datos sobre sus dispositivos de almacenaje o restaurar el sistema operativo. Si el valor de uso es bajo, para incrementar su valor podemos realizamos varios tipos de reacondicionado: 1) substituir un componente estropeado, por ejemplo poner una nueva batería de móvil, 2) substituir un componente por uno de mejores prestaciones (por ejemplo un disco duro SSD substituye a uno HDD), 3) reparar un componente, o 4) añadir nuevos componentes que mejoran el valor (más módulos de memoria RAM, etc…) sin tener que substituir componentes. El tercero y el cuarto son los más beneficiosos porque evitan la generación de residuos (componentes obsoletos por si solos o estropeados).

Definimos la Economía Circular (EC) de la reutilización de dispositivos digitales el tratar de realizar todos los procesos de reutilización viables (económicamente y voluntariamente) hasta que, llegados a un punto de descarte (disposal), el valor de uso del dispositivo, o potencial si se hicieran mejoras, no permitiría su reutilización. Podríamos decir que la EC, además de fabricar dispositivos reparables y modulares que permiten incrementar su valor de uso, plantea al menos dos retos más: el de la auditoría del valor de uso y el de la trazabilidad hasta el reciclaje. Supongamos, en un futuro de ficción, que tenemos dispositivos de larga duración, deberíamos asegurar que después de múltiples ciclos de reutilización estos terminan reciclándose (trazabilidad), y que todos ellos en el momento del reciclaje tienen un valor de uso inferior al de las materias primeras que estos contienen (auditoría del valor de uso). De esta manera, asegurando que no hay reciclaje prematuro, nuestra sociedad no perdería valor de uso computacional en circulación (el ya fabricado) y haríamos un uso más eficiente de nuestros recursos (minerales, trabajo, capacidad de contaminación,…).

Pero de la realidad es que hoy sólo se reciclan adecuadamente el 30% de los dispositivos digitales fabricados, y muchos de los dispositivos se reciclan a pesar de ser aún usables para otros usuarios. Por lo que, la EC, desde nuestro punto de vista, plantea un nuevo reto, el de la colaboración. A nuestro futuro de ficción, vamos a suponer que existe un fabricante de dispositivos digitales, por ejemplo móviles, que define sus dispositivos como circulares, por lo que, la totalidad de ellos llegan al final de su vida sin valor de uso, y también es posible recuperar, hasta lo que permita la segunda ley de la termodinámica, gran parte de sus materias primeras. Para que este fabricante sea sostenible económicamente debería tener un modelo de negocio basado en el producto como servicio. Este fabricante debería tener una red global de partners del tipo reacondicionadores, redistribuidores y recicladores que, incrementen el valor de uso (reacondicionador), que redistribuyan el dispositivo a otros usuarios (redistribuidor), y reciclen lo mejor posible los dispositivos (recicladores) y sólo cuando tengan un valor de uso bajo, derivando dispositivos que reciben con valor de uso potencial a reacondicionadores para así preservar su valor.

Pero hay dos actores más que son claves en esta “infraestructura” de colaboración. El consumidor y el propietario de las materias primeras. El consumidor pasa a ser un usufructuario del teléfono, este hace uso del valor de uso computacional y ya no es el propietario del móvil, que además lo devuelve en buen estado cuando deja de pagar el servicio. ¿Que grados de libertad deben transferirse al consumidor para que pierda su libertad más preciada hasta ahora, la propiedad? En cuando al propietario de las materias primeras, suponiendo el futurible planteado antes, que aunque sea ideal, requiere del paso del tiempo, por lo que las materias serán aún más escasas, ¿venderá o cederá sus materias primeras? ¿Dónde están hoy las materias primeras? ¿En que medida los países del sur se podrán beneficiar del valor de uso computacional que generen los dispositivos circulares?

¿Cómo incluir al usuario y al propietario de las materias primeras en el centro de la “infraestructura”? nuestra aproximación es la colaboración entendida como gestión colectiva de los recursos [2]. Los sistemas comunitarios (Common property systemse) definen acuerdos sociales que regulan la preservación, el mantenimiento y el consumo de sistemas de recursos naturales o artificiales, también llamados recursos comunes (RCs). Estos RCs consisten en un recurso básico (por ejemplo, el uso de computación) que proporciona una cantidad limitada de unidades marginales extraíbles que pueden ser consumidas (por ejemplo, materias primas como el coltán, los dispositivos,…). Pensamos que sólo de esta manera el usuario aceptará reducir su libertad para poseer los dispositivos, y el propietario aceptará arrendar sus materias primas a fabricantes que les permitan actuar en beneficio de los ciudadanos hoy digitalmente excluidos e inundados por los residuos tecnológicos.

Para el usuario, el dispositivo es una interfaz para alcanzar el valor de uso computacional que necesita. Cuando el dispositivo se descarta, el usuario mantiene su valor, no lo recicla, sino que lo deriva a circuitos de economía circular en reutilización que aseguran que sólo será reciclado cuando su valor no pueda ser incrementado para ser útil y que finalmente será reciclado mediante la recuperación de las materias primas que contiene [1]. En estos circuitos, los agentes, principalmente son reacondicionadores, minoristas y recicladores, que interactuarán, incrementando y distribuyendo el valor a otros usuarios que, al mismo tiempo, se comprometan con la trazabilidad y la devolución del dispositivo al circuito. Los recicladores, que descartan reciclar lo que todavía tiene valor de uso, deben ser compensados de alguna manera, y también deben devolver las materias primas a su propietario o al fabricante para construir un nuevo dispositivo. Además, los propietarios de materias primas, que pueden ser de países del Sur, pero también recicladores e incluso cooperativas de consumidores, arrendan sus materias primas a los fabricantes, lo que garantiza no sólo un rendimiento económico circulante, sino también la inclusión digital y una mayor gobernanza del valor del uso de la informática.

¿Estamos hablando de fabricantes que diseñan productos o de plataformas de consumo de ordenadores circulares y colaborativas que diseñan otras cosas? ¿Estamos hablando de productos como servicio, pero también de materias primas como servicio?

Las interacciones socio-económico-ambientales tienen lugar entre las personas involucradas en la CE a medida que gestionan y gobiernan los bienes comunes materiales constituidos por un conjunto de dispositivos, componentes y materias primas, entre los grandes conjuntos de datos que incluyen información de trazabilidad, entre esa comunidad y el medio ambiente natural. Estas complejas interacciones están en el centro de nuestras reflexiones sobre el pensamiento circular hacia una ICH sostenible.


[1] David Franquesa and Leandro Navarro. 2018. “Devices as a Commons: limits to premature recycling”, In Proceedings of Fourth Workshop on Computing within Limits (Limits’18). June 2018, ACM, New York, NY, USA, Article 4, 10 pages.

[2] David Franquesa and Leandro Navarro.. 2017. Sustainability and participation in the digital commons. In Interactions (New York): new visions of human-computer interactions (ISSN:1072-5520). 66-69.

[3] David Franquesa, Leandro Navarro, and Xavier Bustamante. 2016. A circular commons for digital devices: tools and services in In Proceedings of the Second Workshop on Computing within Limits (LIMITS ’16). ACM, New York, NY, USA, Article 3 , 9 pages.

[4] David Franquesa, Leandro Navarro, David López and Xavier Bustamante and Santiago Lamora. 2015. Breaking Barriers on Reuse of Digital Devices Ensuring Final Recycling. Proceedings of EnviroInfo and ICT for Sustainability 2015, (EnviroInfo), 281–288. This work received the “Best Paper Award.