Artículo Volumen 3, nº 2, 2023

A strategic mathematical model of waste disposal

Autor(es)

Rodrigo Gutiérrez, Fernando Córdova-Lepe, Ian Acuña-Rodríguez

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Sobre los autores

ABSTRACT

The impact of human actions on the environment poses several challenges at the global level, with solutions that deserve the productive and political sectors and civil society to be jointly involved. Resource scarcity, ecosystem degradation, and climate change must be addressed urgently; this is a paradigm change in the forms of production and consumption. This is a transition from a linear economy to a circular economy, which allows responsible disposal and reuse of waste along the links of production and use. However, despite notable advances in recycling and upcycling, landfill and dump disposal remain the primary waste disposal worldwide. Furthermore, a significant amount of waste is disposed of illegally, affecting the quality of life of communities that live in nearby areas. This work studies the trade-off between waste container removal and illegal micro-dumps cleaning using impulsive control. A type of strategic mathematical model is formulated, one that captures the minimal but relevant aspects of the phenomenon, to describe the dynamics of garbage.

RESUMEN

El impacto de las acciones humanas sobre el medio ambiente plantea varios desafíos a nivel global con soluciones que merecen la participación conjunta de los sectores productivos, políticos y de la sociedad civil. La escasez de recursos, la degradación de los ecosistemas y el cambio climático deben ser abordados con urgencia, siendo necesario un cambio de paradigma en las formas de producción y consumo. Sin embargo, a pesar de los notables avances en el reciclaje y el suprareciclaje, los rellenos sanitarios y vertederos siguen siendo la principal forma de eliminación de residuos en todo el mundo. Es más, una cantidad importante de residuos se elimina de manera ilegal, afectando la calidad de vida de las comunidades que viven en zonas cercanas. Este trabajo estudia la compensación entre el retiro de contenedores de residuos y la limpieza de micro-vertederos ilegales mediante el control impulsivo. Se formula un modelo matemático de tipo estratégico, aquel que capta aspectos mínimos pero relevantes del fenómeno, para describir la dinámica de la basura.