teja ecologicas
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TEJAS ECOLOGICAS
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INDICE
Introducción…………………………………………………………………….….3
1.- Planteamiento del problema.
1.1.- Enunciación…………………………………………………………......4
1.2.- Formulación…………………………………………………………......5
2.- Objetivo.
2.1. General….………………………………………………………………..6
2.2. Específicos…………………………………………………………….....6
3.- Justificación………………………………………………………………….…7
4.- Marco teórico…...………………………………………………………….......8
Capítulo 1.- Tejas ………………………………………………………………..10
Capítulo 2.- Método detallado para el diseño de tejas ecológicas…………..
Capítulo 3.- Maquinaria…………………………………………………………..
Capítulo 4.- Reciclaje……………………………………………………………..
Capítulo 5.- Paso detallados para la construcción de la tejas
Ecológica a base de productos reciclaje (botellas PET)……………………..
5.- Impacto
5.1. Social…………………………………………………………………….
5.2. Económico…………………………………………………………….…
5.3. Ambienta y/o Ecológico………………………………………………...
3
5.4. Tecnológico y/o técnico………………………………………………….
6.- Hipótesis
6.1. Nulo…………………………………………………………………………
6.2. Alterna………………………………………………………………………
7.- variables.
7.1. Dependiente…………………………………………………………………..
7.2. Independiente………………………………………………………………..
7.3. Interviniente…………………………………………………………………..
8.- Bibliografía………………………………………………………………………
9.- Conclusión………………………………………………………………………
Anexos……………………………………………………………………………...
Fotos………………………………………………………………………….…….
Encuestas………………………………………………………………………….
Calculo de tamaños muestra…………………………………………………….
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INTRODUCCION
La evolución es algo propio en el hombre, de esta manera, el desarrollo y el
cambio han estado siempre presentes a lo largo del tiempo. Esto ha estado
vigente tanto en aspectos más sofisticados como las ciencias o el arte, así como
en cosas más sencillas tales como la alimentación o la vivienda.
Puede decirse, sin temor a sufrir equivocación alguna, que la Cerámica es uno de
los artes más antiguos que se conoce, ya que de épocas muy lejanas nuestros
ancestros lo han utilizado, con el tiempo los ser humanos hemos ido innovando su
uso, en especial en la construcción de techos en viviendas (`tejas’).
Pretendo centrar nuestra vista en la historia de un elemento tan útil y cotidiano
como es la techumbre que cubre nuestras viviendas. Actualmente encontramos en
el mercado gran cantidad de modelos de tejas para la construcción de viviendas,
de colores, materiales y diseños innumerables. Sin embargo, como todos los
aspectos, las tejas han tenido un origen y una evolución.
En la actualidad se pretende innovar las cosas con el fin de apoyar o ayudar a la
conservación del medio ambiento, es decir convertir los materiales 1 en nuevos
productos para así prevenir el desuso de materiales potencialmente útiles,
reduciendo el consumo de nueva materia prima, reduciendo el uso de energía,
como también disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.
El reciclaje es un componente clave en la reducción de desechos y es el tercer
componente de las 3R (reducir, reutilizar, reciclar). A lo que se pretende conseguir
es la innovación de la tejas con productos reciclados.
En este proyecto como primer lugar los problemas que tenemos con el producto
(tejas) ya existente y cómo podemos solucionarlo los defectos que tiene en la
actualidad. Consecutivamente veremos adonde que remos llegar con las tejas
ecológicas sus objetivos.
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Construcción de tejas ecológicas a base de celulosa, aluminio,
polietileno y con agregado de pigmento naturales.
Planteamiento del problema
o Enunciado del problema
En la ciudad de Coatzacoalcos Veracruz Se presenta la problemática con los
desechos derivados de los subproductos del petróleo (botellas PET, ``politereftalato
de etileno (en inglés polyethylene terephthalate), un tipo de plástico transparente muy
usado en envases. También se llama polietileno tereftalato``), ocasionando una gran
contaminación provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio,
directa o indirectamente, los que causa la acumulación excesiva en las calles y
alcantarillas que dan mal imagen a la ciudad y problemas de estancamientos de agua
turba que pueden ocasionar algunas enfermedades.
Otros de los problemas que se observa en las viviendas de la ciudad son las tejas de
cerámica es que se degradan con el tiempo al no tener una alta resistencia a los
rayos solares dando como resultado la destrucción de estas a manera que su vida útil
expire, el peso de las tejas de cerámica es un problema para la instalación y coste de
soporte que lo mantendrá en su lugar, llevando a sí misma un excesivo gasto
monetario al tratar de cambiarlas periódicamente.
Lo que es un tema muy importante para los ciudadanos de Coatzacoalcos, ver. Por
qué influye en la vida de cada uno, desechando los plásticos en las calles y así
causando las enfermedades que afectando a todos alrededor.
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Planteamiento del problema
o Formulación
Construcción de tejas ecológicas a base celulosa, aluminio, polietileno, con
agregado de pigmento naturales, producto anti uv y aditivo anti-flama en la ciudad
de Coatzacoalcos, ver.
Pregunta General
o ¿la construcción de las tejas ecológicas a base celulosa, aluminio ,polietileno,
con agregado de pigmento naturales, producto anti uv y aditivo anti-flama
solucionará el problema de la fragilidad de las tejas de cerámica?
o ¿Las tejas ecológicas apoyara al medio ambiente?
Preguntas específicas
1. ¿las materiales utilizados en la construcción de las tejas ecológicas son los
mejores?
2. ¿la construcción de tejas ecológicas trasmitirá seguridad a los obreros que las
instalen?
3. ¿es viable los materiales para la construcción de las tejas ecológicas?
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Objetivo General
Construir tejas ecológicas a base de celulosa, aluminio, polietileno, con
agregados de pigmentos naturales, producto anti uv y aditivos anti-flama para
apoyar a la ciudad en la conservación del medio ambiente y así contribuir a la
reducción de gases de efecto invernadero.
Objetivos específicos
Construir tejas duraderas contra las inclemencias del tiempo.
Facilitar la instalación de las tejas para los trabajadores.
Los productos utilizados serán totalmente amigables con el medio ambiente.
JUSTIFICACIÓN
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Los motivos que llevaron al diseño y construcción de las tejas ecológicas a base de
celulosa de aluminio y polietileno, y con agregados de pigmentos naturales, producto
anti uv y aditivo anti-flama que conlleva un proceso de termo-formado, es de innovar
las tejas actuales para su mejora en costo, durabilidad del producto y también que
los subproductos utilizados en la elaboración de la teja sean totalmente amigables
con el medioambiente (“ecológicas”), y tratar que las cualidades de las tejas
ecológicas sean las que se observan en los problemas de las tejas convencionales
que se tienen en la actualidad como son: el peso, la difícil instalación, la fragilidad y
el alto costo de su producción. Se trata de aprovechar los productos desechados por
la sociedad, las fábricas y comercios del lugar y así obtener a bajo costo los
productos a utilizar para la elaboración de las tejas ecológicas.
Se infiere que un 60% de las tejas convencionales hechas de barro son mal
instaladas debido a la baja manejabilidad que se tiene sobre ellas y una de las
grandes desventajas de esa es la escasa resistencia a las fuerzas climáticas,
como son las elevadas temperaturas o las torrenciales lluvias que traen consigo
ráfagas de viento de 63 hasta 117 km/h. Estos factores producirían daños como
grietas o fisuras que reducen su eficiencia y si estas se desprendieran de su base,
fácilmente serian destruidas a su caída. De forma contraria, en las tejas
ecológicas se podrá observar una alta resistencia a los rayos ultravioleta, que es
para lo que están diseñadas, y aunque hubiese una mal instalación que causara
su inevitable caída al suelo, no sufriría ningún daño debido a que está hecho de
polietileno. En pocas palabras esos fueron los beneficios que obtendríamos al
optar por las tejas ecológicas, no está por menos mencionar que son irrompibles,
por lo tanto nos servirían para las zonas donde el granizo es muy frecuente y al
ser un 50% más liviana que la tejas existentes, el costo de producción e
instalación (‘construcción de la base’) es muy bajo. Al ser de bajo costo cualquier
persona de cualquier estatus económico tendrá el privilegio de presumir y obtener
una estancia y comodidad al usar las tejas ecológicas
Marco Teórico
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Capítulo 1.- Tejas
1.1. Modelos de tejas…………………………………………………………...
1.2. Ecológica……………………………………………………………………
1.3 Tejas romanas………………………………………………………………
1.4. Tejas plana………………………………………………………………..
1.5. Tecnológicas……………………………………………………………...
Capítulo 2.- Método detallado para el diseño de tejas ecológicas.
2.1. Diseño………………………………………………………………………..
2.2.- Aplicaciones………………………………………………………………...
2.3.-Dimensiones…………………………………………………………………
Capítulo 3.- Maquinaria.
3.1.-Especificaciones…………………………………………………………….
3.2.-Tipos de ……………………………………………………………
3.3.- Instrucciones………………………………………………………………..
3.4.- Complicaciones…………………………………………………………….
3.5.-Matenimiento…………………………………………………………………
Capítulo 4.- Reciclaje…………………………………………………………….
4.1.-Sistema de recolección…………………………………………………….
4.2.- Selecciones y separación de plásticos………………………………….
4.3.-Prepacion para su reutilización……………………………………………
Capítulo 5.- Paso detallados para la construcción de la tejas ecológica a base de
productos reciclaje (botellas PET)…………………………………………………
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Capitulo I.- tejas
La teja es una pieza con la forma de cubierta en los edificios, para recibir y
canalizar el agua de lluvia o la nieve.
1.1. Modelos de tejas.
Cada teja tiene su funcionalidad así como dar estética a la casa .La gente tiene la
decisión de elija cual le convenga y cual le guste para su vivienda. Unas de ellas
son:
Ecológicas.
Romanas.
Planas.
Tecnológicas.
1.2. Tejas ecológicas
La teja ecológica es una pieza realizada a base de materiales reciclados y así
contribuir a disminuir al uso excesivo de gases de efecto invernadero. Cada año
vamos innovando con el fin de apoyar a tener una sociedad educada con el medio
ambiente.
Los materiales plásticos tienen ventajas sobre los que son usados comúnmente en
los techos de las viviendas (como el zinc), incapaces de aislar el calor y ruido. En
cambio, las tejas plásticas son más resistentes a la intemperie, son impermeables,
fáciles de sustituir o limpiar y termo-acústicas, El polietileno es el tipo de plástico a
emplear en el proyecto, gracias a sus propiedades ingenieriles para resistir las
condiciones ambientales.
Una resina de polipropileno virgen a la que le agregaremos otras sustancias
(aditivos), para crear una formulación óptima ajustada a las condiciones climáticas
venezolanas. En esta fase, también podremos evaluar cuál es la cantidad de
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polietileno reciclado que puede sumarse a la fórmula sin afectar las propiedades
finales del material.
Para comenzar a preparar la fórmula que funcionará para las tejas, se recolecta
los vasos de polietileno que se desechan en el comedor diariamente. Una vez
limpios, se muelen para sumarlos a los aditivos.
Al usar entre 10% y 30% de plástico reciclado, se reduce el impacto ambiental que
se causaría si se usara solamente materia virgen para la fabricación de las tejas.
“Producir la materia prima es mucho más costoso desde el punto de vista
económico y energético que emplear el plástico reciclado”.
Las tejas serán diseñadas para tener una durabilidad de aproximadamente 20
años. Para ello, se debe ajustar la formulación tomando en cuenta que el plástico,
a diferencia de otros materiales, no puede ser reciclado indefinidamente, pues,
pierde propiedades durante el proceso.
En una fase posterior, se procederá a diseñar las tejas en un programa
computarizado. El proyecto tiene la intención de promover la creación de centros
de acopio de envases de polietileno en las escuelas que, a su vez, podrían surtir
de materia prima a una planta recicladora de este tipo de plástico.
1.3.- Tejas romana.
La teja romana es un tipo de teja empleada en la cubrición de cubiertas inclinadas.
Se caracteriza por su aspecto rectangular y por tener la pieza canal plana, con los
bordes laterales levantados y la cobija curva. Se fabricaban de piedra y
de alfarería. Las denominadas tejas romanas son una adaptación moderna de
la tégula romana (de dos piezas), se diferencia de esta en poseer la canal y la
cobija en una misma pieza.
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1.4.- Tejas planas.
Teja plana, de forma más compleja, dispone de acanaladuras y resaltes para su
encaje y solape, que solamente fue posible cuando se pudieron fabricar por
moldeo, bien de alfarería, bien de mortero de cemento. Necesita piezas especiales
para resolver las limas.
1.5.- Tejas tecnológicas.
El diseño será compacto y fácil de manejas por el o quienes los instalen, de
manera que los usuarios no tengan la necesidad de contratar personal para su
instalación que el propio usuario pueda hacerlo con facilidad y confianza que no
tendrá que preocuparse de nada.
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Capítulo II.- método detallado para el diseño de tejas ecológicas.
El acto humano de diseñar no es un hecho artístico en sí mismo, aunque puede
valerse de los mismos procesos en pensamiento y los mismos medios de
expresión como resultado; al diseñar un objeto o signo de comunicación visual en
función de la búsqueda de una aplicación práctica, el diseñador ordena y dispone
los elementos estructurales y formales, así como dota al producto o idea de
significantes si el objeto o mensaje se relaciona con la cultura en su contexto
social.
El verbo "diseñar" se refiere al proceso de creación y desarrollo para producir un
nuevo objeto o medio de comunicación (objeto, proceso, servicio, conocimiento o
entorno) para uso humano. El sustantivo "diseño" se refiere al plan final o
proposición determinada fruto del proceso de diseñar: dibujo, proyecto, plano o
descripción técnica, maqueta al resultado de poner ese plan final en práctica (la
imagen, el objeto a fabricar o construir).
Diseñar requiere principalmente consideraciones funcionales, estéticas y
simbólicas. El proceso necesita numerosas fases como: observación,
investigación, análisis, testado, ajustes, modelados (físicos o virtuales mediante
programas de diseño informáticos en dos o tres dimensiones), adaptaciones
previas a la producción definitiva del objeto industrial, construcción de obras
ingeniería en espacios exteriores o interiores arquitectura, diseño de interiores, o
elementos visuales de comunicación a difundir, transmitir e imprimir sean: diseño
gráfico o comunicación visual, diseño de información, tipografía. Además abarca
varias disciplinas y oficios conexos, dependiendo del objeto a diseñar y de la
participación en el proceso de una o varias personas.
Diseñar es una tarea compleja, dinámica e intrincada. Es la integración de
requisitos técnicos, sociales y económicos, necesidades biológicas, ergonomía
con efectos psicológicos y materiales, forma, color, volumen y espacio, todo ello
pensado e interrelacionado con el medio ambiente que rodea a la humanidad. De
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esto último se puede desprender la alta responsabilidad ética del diseño y los
diseñadores a nivel mundial. Un buen punto de partida para entender éste
fenómeno es revisar la Gestalt y como la teoría de sistemas aporta una visión
amplia del tema. Todo esto es lo prioritario para elaboración de las tejas
ecológicas.
3.1.- Diseño.
El diseño se define como el proceso previo de configuración mental, "pre-
figuración", en la búsqueda de una solución en cualquier campo. Utilizado
habitualmente en el contexto de la industria, ingeniería, arquitectura, comunicación
y otras disciplinas creativas.
3.2.- aplicaciones.
La teja es una pieza de este material hecha en forma de canal; usada para cubrir
exteriormente los techos y no permitir la entrada de agua de lluvia a un espacio
dejándola escurrir. En la época de la colonia se utilizaban casi en todas las
construcciones formando así parte de nuestra identidad; todos las recordamos.
Las tejas son delgadas placas (planas o curvas). Aun se usan en algunas
construcciones pero con un fin puramente estético. Para la función de antaño se
utilizaban sobre cubiertas con ángulos de pendiente similares a 45º, y hoy se ven
en algunas con poca pendiente, lo que evidencia un recubrimiento puramente
estético. En el campo se utiliza con frecuencia. Proporciona un excelente acabado
aunque es pesada y costosa. Para su instalación se construye un armazón de
cerchas en madera sobre las que van listones, estera de guadua, o teja de zinc.
La teja se asegura con ganchos metálicos, dejando hacia arriba la parte cóncava y
hacia abajo la convexa para que escurra el agua. Estas se usan en las viviendas
que desean resaltar su estética.
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3.3.-Dimensiones
Modelo tecnológica, romana y plana.
10 tejas por m2.
Superposición
Entre 75 y 100 mm.
Distancia entre clavadas.
Entre 325 y 350 mm.
Peso 25 kg. Por m2.-
Capítulo IV.- Maquinaria.
4.1.-Especificaciones.
Los usos de esta maquinaria solo y únicamente se utilizaran para lo que fueron
fabricados, con la intención de no tener ninguna complicación en su labor.
4.2.-Tipos de maquinaria utilizar.
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Cantidad de energía a utilizar.
N° Producción Cantidad Unidades Potencia1 Transportador 1 Conjunto 1.52 Removedor de
etiquetas1 Conjunto 18.5+5.5
3 Cinturón de control
1 Conjunto 2.2
4 Transportador de cinta
1 Conjunto 1.5
5 Trituradora 1 Conjunto 306 Transportador
de alimentación1 Conjunto 3
7 Lavadora de vapor
1 Conjunto 7.5
8 Transportador de alimentación.
1 Conjunto 3
9 Lavadora horizontal.
1 Conjunto 7.5
10 Arandelas simples de tornillo flotante
2 Conjunto 3*2
11 Desagüe maquina
1 Conjunto 7.5
12 Calentador cuadrado
1 Conjunto 24
13 Ventilador máquina.
1 Conjunto 7.5
14 Tubo de sistema transporte
1 Conjunto
15 tolva de almacenamiento
1 Conjunto
16 Caja eléctrica 1 ConjuntoPotencia total 117.7 kw
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4.3.- parámetros técnicos principales.
1 - Transportador de cinta
2 - Longitud de transporte: 5000mm
3 - Potencia de motor: 1.5kw
4 - Ancho de la cinta: 600 mm
4 - Gama de ajuste de Velocidad: 0-3m / s
5 - Material de la correa: correa de PVC
6 - Capacidad de transporte: 0-1000kg / h
7 - Tamaño: 5000 × 850 × 3500mm (L × W × H)
8 - Peso: 550kg
I.- El transportador de cinta lleva botellas PET para remover etiquetas.
II.- Label remover1. motor power: 18.5kw+5.5kw(water pump)2. rotary speed: ≥450rpm3. label removing percentage: ≧95%4. use water manner: recycling water5. Capacity: 600kg/h6. raw material: carbon steel 7: size:5000×1800 ×3400mm(L×W×H)8 weight: 3000kg Label mover can get rid of labels, caps of bottles.
III.- Belt for checking and separating bottles1. effective transportation length: 8000mm2. motor power: 2.2kw
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3. belt width: 800mm4. transportation capacity: 0-1000kg/h5. raw material of belt: PVC belt 6. size:8300× 900 ×1000mm(L×W×H) 7. weight: 1000kg Workers can stand by platform and choose bottles color.
IV.- Belt conveyor1. effective transportation length: 4500mm2. motor power: 1.5kw3. belt width: 600mm4. adjusting speed range: 0-3m/s5. raw material of belt: PVC belt 6. transportation capacity: 0-1000kg/h7. size:4600×750×3000mm(L×W×H) 8. weight: 550kgBelt conveyor brings PET bottles to crusher.
V.- SWP800 crusher1. motor power: 30kw2. forced feeding motor: 1.5kw2. capacity: 600kg/h3. fixed blade: 4pieces4. rotary blade: 6pieces5. rotary diameter of blade axle:400mm6. length of blade axle:800mm7. mesh diameter:10mm or 16mmor 18mm (free choosing)8. blade material: W189. crushing method: crushing with water10. size:2000× 1800× 2800mm (L×W×H)11. weight: 1800kgCrusher cut PET bottles to PET flakes, PET flakes size can be controlled.
VI.- Screw feeding system
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1. effective length: 5000mm2. screw diameter: 300mm3. motor power: 3kw4. capacity:0-1000kg/h 5. size: 5000×550× 3500mm(L×W×H)6. weight: 800kg Remark: contact with water is stainless steelBringing PET flakes to steam washer and wash flakes.
VII.- ST500 steam washer1. cylinder diameter: 1800mm2. motor power of whisking: 7.5kw3. capacity: 500kg/h-600kg/h4. heating manner: steam5. size:2000× 1800×2000mm(L×W×H)6. weight: 2000kgRemark: contact with water is stainless steelPET flakes are washed by hot water on steam washer
VIII.- Screw feeding system 1. effective length: 5000mm2. Screw diameter: 300mm3. motor power: 3kw4. capacity: 0-1000kg 5. size: 5000×500× 3300mm(L×W×H)6. weight: 950kg Remark: contact with water is stainless steel Bringing PET flakes to horizontal washer and wash flakes.
IX.- 360 horizontal washer
1. effective length: 3600mm
2. motor power: 7.5kw
3. screw rotary speed: 450rpm
4. size: 4100×1200× 2200mm(L×W×H)
5. weight: 950kg
Remark: contact with water is stainless steel
Friction and washing PET flakes.
X.- 400 single screw floating washer (two set)
1. effective length: 4500mm
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2. screw diameter: 400mm
3. screw quantity: 1
4. screw rotary speed: 25rpm
5. motor power: 3kw
6. size: 5200×1100×1700mm(L×W×H)
7. weight: 1500kg
Remark: contact with water is stainless steel
Washing PET flakes.
XI.- Dewatering machine
1.motor power: 7.5kw
2.capacity: 600kg/h
3.motor around speed: 1000r/min
4getting rid of water of flakes: >97%
5.draining on the bottom
6.size:1500×1500× 1600mm(L×W×H)
7.weight: 600kg
Remark: contact with water is stainless steel
Getting of water of PET flakes.
XII. Heater box
1.heater power: 24kw
2.finished flakes water content: <1%
Heating box products heat.
XIII. Blower machine
1.blower machine motor power : 7.5kw
Blower brings hot air and PET flakes to pipe.
XIV.- Pipe transport system
1.diameter of pipe: 159mm
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2.length of pipe: 18m
stainless steel
XV.- Storage hopper
1.diameter of storage: 800mm
2.height: 3000mm
3.cubage: 1.5 m3
stainless steel
XVI.- Electric component
1.Electric elements:DELIXI
2.frequency controller
emark:
Electric system
Main control part of the adoption is brand-name configuration.
As well as the motor overload protection device.
The whole line uses water 2000-3000kg/h.
The whole line needs a 20-foot container and a 40-foot container.
Capitulo lV.- reciclaje.
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5.1.-sistema de recolección.
La acumulación de residuos sólidos es un problema que tiene planteado la
sociedad, y fundamentalmente los países desarrollados, creciente en importancia
en razón a la disminución de espacios libres para vertederos y fuertes presiones
ecológicas. Dentro de estos desechos los plásticos tienen una importancia
relevante como consecuencia de su baja densidad que los hace especialmente
visibles
Las posibles vías de reutilización de los plásticos son varias y de muy diferente
naturaleza, abarcan desde su incineración, con posible recuperación energética,
hasta su transformación en productos más nobles el denominado reciclado
químico, tales como gas de síntesis fracciones petrolíferas o incluso, los propios
monómeros de partida. La selección del procedimiento más adecuado para el
reciclado de un determinado material no es fácil ni generalista, se deben
contemplar aspectos tan diferentes corno su composición, legislación
medioambiental, subvenciones o ayudas de las autoridades gubernamentales o
locales, proximidad de refinerías, densidad de población, precio de materias,
vírgenes, etc.
Origen y composición de los residuos plásticos
En la figura 1 se recogen algunas macrocifras que dan idea de lo que los plásticos
y sus residuos representan . En cuanto al consumo de recursos petrolíferos
mundiales se refiere, los plásticos contribuyen solamente en un 4%, y son las
poliolefinas los productos mayoritarios con una incidencia de 41%. Por sectores de
utilización es el de embalaje el que mayor repercusión representa con porcentajes
de consumo del 38%.
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En 1989, y no hay razones que induzcan a pensar en modificaciones importantes
en estas cifras, casi el 73% de los residuos plásticos en Europa acababan en los
basureros municipales. Tal como se refleja en laTabla I, en España esta cifra es
ligeramente superior (77%), al representar en ese año un total de 784.000 t. La
composición de estos residuos se recogen en la Tabla II. Tanto en los residuos
totales como en los de procedencia urbana, las poliolefinas son también el
componente mayoritario. Le siguen en importancia el policloruro de vinilo y el
poliestireno, en orden diferente según su origen, y el poliestilente reftalato.
Dentro de los residuos urbanos los plásticos representan tan sólo el 7% en peso, frente al 25% del papel y cartón, por ejemplo. Pero su baja densidad incide en que estos porcentajes, cuando se habla en términos volumétricos, se disparen hasta valores del 23%.
Arriba
Balance ecológico análisis del ciclo de vida
Estos dos conceptos, estrechamente unidos e introducidos recientemente permiten afrontar de una forma más lógica y racional el problema planteado por los desechos de la sociedad de consumo y, es particular, por los plásticos.
El impacto medioambiental de un determinado bien debe plantearse desde una perspectiva global, desde que nace el plástica hasta que muere, teniendo en cuenta su contribución ecológica (ecobalance) durante el transcurso de toda su vida. Así en la figura 2 se han representado de una forma esquemática las diferentes etapas que integran el ciclo de vida para los plásticos, incluyendo las posibles vías de reciclado sobre las que se incidirá con mayor detalle más adelante.
Los métodos utilizados para realizar estas auditorías medioambientales están bien contrastados y establecidos. La primera fase en el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) de un producto consiste en definir su sistema de producción, considerando todas las operaciones que lo integran encerradas en una caja hermética que marca sus límites y los separa del medio ambiente que actúa como suministrador de todas las entradas y receptor de todas las
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salidas del sistema. En la siguiente fase se cuantifican los flujos de materia y energía a lo largo de sus límites.
El ACV no es un fin en sí mismo sino un procedimiento que genera una serie de información (consumos de materias primas, agua, energía, emisión de agentes contaminantes, etc.) que se pueden utilizar con diferentes objetivos tales como la selección de materias primas o procesos de fabricación óptimos para un determinado producto o para la selección, entre las diferentes opciones del sistema de manejo o reciclado idóneo para los residuos generados.
Esta forma global de analizar el problema, frente a la anterior idea de prestar atención simplemente al destino de los materiales de deshecho, muestra en muchos casos que los plásticos son más favorables que otros materiales (acero, vidrio, papel) utilizados para los mismos fines. Así, por ejemplo en la Universidad Victoria (Canadá) decidieron hacer un ACV con el objetivo de demostrar la necesidad, en principio obvia desde un punto de vista ecológico de cambiar los vasos de poliestireno por otros de papel. El informe final para sorpresa de los propios investigadores, mostraba que en la fabricación de los vasos de papel se consumía más del doble de su propio peso en madera aproximadamente el 40% de la cantidad de petróleo utilizado en la manufactura de los vasos de poliestireno, 15 veces más de agua de refrigeración y unas 170 veces mas de agua de proceso.
Por el momento, la principal dificultad para realizar este tipo de análisis reside en la escasez de información. Para soslayar este inconveniente la Asociación de Fabricantes de Plásticos en Europa (APME), auténtico embrión y motor de la idea de los ACV, tiene prevista la publicación de una serie de datos relativos al ecobalance de los principales termoplásticos. El objetivo es tabular los consumos energéticos y de materia prima, así como los residuos generados en la fabricación de 1 kg de polímero granulado.
Arriba
Factores que afectan al reciclado de los plásticos
La vida de una plástico no es infinita. Por mucho que se alargue su existencia mediante el reciclado su destino final es la incineración o el vertedero. En algunos casos, únicamente el reciclado químico permite una
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"pseudoinmortalidad", especialmente en aquellos en los que es aplicable la depolimerización con generación de los monómeros de partida.
El tipo de tratamiento que se de a los residuos plásticos viene determinado por una serie de factores de muy distinta naturaleza, en pocos casos tecnológicos, y entre los que habría que destacar la disponibilidad de terreno aptos para su uso como vertederos controlados, legislación medioambientales apoyos y subvenciones de autoridades gubernamentales, regionales y locales, etc. Así, mientras en Estados Unidos y Europa la mayor parte de los residuos municipales son enterrados, en Japón, donde cada metro cuadrado de terreno es oro puro, se favorece su incineración. Estás tendencias, al menos en Europa, se invertirán en un futuro Tabla III ) . El reciclado químico, hoy prácticamente inexistente, se desarrollará en los próximos años de una forma importante y alcanzará, para el año 2000, valores cercanos al 20% del total. Las unidades de incineración de residuos con generación de calor o electricidad son un valioso medio de explorar el alto contenido energético de los plásticos, con poder calorífico intermedio entre el petróleo y el carbón.
Las presiones sociales, a través de las reglamentaciones políticas en materia de medio ambiente, son un factor decisivo en el futuro del reciclado de los plásticos. Alemania y Francia marcan la pauta en Europa. En Alemania, el DSD (Duales System Deutchsland). compañía comercial puesta en servicio en 1991, gestiona la recogida y selección de los residuos plásticos de embalaje, y está legislado que para 1995 el 64% de los plásticos utilizados en este sector han de reciclados. En Francia, en sus programas Eco- Emballages y Valorplast la eliminación de los residuos se contempla como una responsabilidad exclusiva de las autoridades locales que podrán establecer recogidas selectivas para los productos del sector del embalaje.
En el sector del automóvil también es Alemania, dentro de los países europeos, y desde el punto de vista de la normativa legal, la que marca las diferencias. En su Directiva se contempla que, para 1996, los nuevos modelos de automóviles habrán de utilizar en su fabricación un 20% de plásticos reciclados. Para el año 2000 este porcentaje será del 50%. Además, establece una serie de normas básicas tales como:
Los fabricantes y vendedores, o sus representantes, están obligados a hacerse cargo de los vehículos al final de su vida útil, sin coste.
Los materiales procedentes de vehículos usados han de reciclarse tan rápidamente como sea posible.
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La industria y los comerciantes han de adquirir los medios necesarios para desmantelar los vehículos viejos y dar salida a los residuos no reutilizables.
Los nuevos productos han de diseñarse con vistas a su reciclado.
De especial importancia en la economía del reciclado de plásticos, son los problemas logísticos relacionados con la recogida y transporte de los residuos. La facilidad para su separación será función directa la complejidad en la composición de los mismos. Esta es una de las razones para que, continuado en el sector del automóvil, se tienda a utilizar cada vez menos variedad de componentes plásticos, aunque en mayor cantidad, en la fabricación de los vehículos. Así, el polipropileno, con precios más competitivos y amplia gama de variedades de suministro (homo, copo y terpolímero, compuestos. etc.) está desplazando en algunas aplicaciones al poliuretano, ABS o PVC.
Así las cosas, no es de extrañar que; salvo excepciones, las compañías no aborden el reciclado de forma individual e independiente, sino a través de proyectos comunes y dentro de organizaciones a nivel nacional, o incluso, europeas, tal como se refleja en la Tabla IV.
Etapas para reciclar el plástico:
A) Recolección: Todo sistema de recolección diferenciada que se implemente descansa en un principio fundamental, que es la separación, en el hogar, de los residuos en dos grupos básicos: residuos orgánicos por un lado e inorgánicos por otro; en la bolsa de los residuos orgánicos irían los restos de comida, de jardín, y en la otra bolsa los metales, madera, plásticos, vidrio, aluminio. Estas dos bolsas se colacarán en la vía pública y serán recolectadas en forma diferenciada, permitiendo así que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.
B) Centro de reciclado: Aquí se reciben los residuos plásticos mixtos compactados en fardos que son almacenados a la interperie. Existen limitaciones para el almacenamiento prolongado en estas condiciones, ya que la radiación ultravioleta puede afectar a la estructura del material, razón por la cual se aconseja no tener el material expuesto más de tres meses.
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C) Clasificación: Luego de la recepción se efectúa una clasificación de los productos por tipo de plástico y color. Si bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologías de clasificación automática, que se están utilizando en países desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe una entrega diferenciada de este material, lo cual podría hacerse con el apoyo y promoción por parte de los municipios.
Reciclado Mecánico
El reciclado mecánico es el más difundido en la opinión pública en la Argentina, sin embargo este proceso es insuficiente por sí solo para dar cuenta de la totalidad de los residuos.
El reciclado mecánico es un proceso físico mediante el cual el plástico post-consumo o el industrial (scrap) es recuperado, permitiendo su posterior utilización.
Los plásticos que son reciclados mecánicamente provienen de dos grandes fuentes:
-Los residuos plásticos proveniente de los procesos de fabricación, es decir, los residuos que quedan al pie de la máquina, tanto en la industria petroquímica como en la transformadora. A esta clase de residuos se la denomina scrap. El scrap es más fácil de reciclar porque está limpio y es homogéneo en su composición, ya que no está mezclado con otros tipos de plásticos. Algunos procesos de transformación (como el termoformado) generan el 30-50% de scrap, que normalmente se recicla.
-Los residuos plásticos proveniente de la masa de Residuos Sólidos Urbanos (RSU).
Estos se dividen a su vez en tres clases:
A) Residuos plásticos de tipo simple: han sido clasificados y separados entre sí los de distintas clases.
B) Residuos mixtos: los diferentes tipos de plásticos se hallan mezclados entre sí.
C) Residuos plásticos mixtos combinados con otros residuos: papel, cartón, metales.
Reciclado Químico
Se trata de diferentes procesos mediante los cuales las moléculas de los polímeros son craqueadas (rotas) dando origen nuevamente a materia prima básica que puede ser utilizada para fabricar nuevos plásticos.
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El reciclado químico comenzó a ser desarrollado por la industria petroquímica con el objetivo de lograr las metas propuestas para la optimización de recursos y recuperación de residuos. Algunos métodos de reciclado químico ofrecen la ventaja de no tener que separar tipos de resina plástica, es decir, que pueden tomar residuos plásticos mixtos reduciendo de esta manera los costos de recolección y clasificación. Dando origen a productos finales de muy buena calidad.
Principales procesos existentes:
-Pirólisis:
Es el craqueo de las moléculas por calentamiento en el vacío. Este proceso genera hidrocarburos líquidos o sólidos que pueden ser luego procesados en refinerías.
-Hidrogenación:
En este caso los plásticos son tratados con hidrógeno y calor. Las cadenas poliméricas son rotas y convertidas en un petróleo sintético que puede ser utilizado en refinerías y plantas químicas.
-Gasificación:
Los plásticos son calentados con aire o con oxígeno. Así se obtienen los siguientes gases de síntesis: monóxido de carbono e hidrógeno, que pueden ser utilizados para la producción de metanol o amoníaco o incluso como agentes para la producción de acero en hornos de venteo.
-Chemolysis:
Este proceso se aplica a poliésteres, poliuretanos, poliacetales y poliamidas. Requiere altas cantidades separadas por tipo de resinas. Consiste en la aplicación de procesos solvolíticos como hidrólisis, glicólisis o alcohólisis para reciclarlos y transformarlos nuevamente en sus monómeros básicos para la repolimerización en nuevos plásticos.
-Metanólisis:
Es un avanzado proceso de reciclado que consiste en la aplicación de metanol en el PET. Este poliéster (el PET), es descompuesto en sus moléculas básicas, incluido el dimetiltereftalato y el etilenglicol, los cuales pueden ser luego repolimerizados para producir resina virgen. Varios productores de polietilentereftalato están intentando de desarrollar este proceso para utilizarlo en las botellas de bebidas carbonadas. Las experiencias llevadas a cabo por empresas como Hoechst-Celanese, DuPont e Eastman han demostrado que los monómeros resultantes del reciclado químico son lo suficientemente puros para ser reutilizados en la fabricación de nuevas botellas de PET.
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Estos procesos tienen diferentes costos y características. Algunos, como la chemolysis y la metanólisis, requieren residuos plásticos separados por tipo de resina. En cambio la pirólisis permite utilizar residuos plásticos mixtos.
Arriba
Perspectivas del reciclado químico
Entre las diferentes opciones para el reciclado de los residuos plásticos, el químico gana terreno día a día. Tal como se ha mostrado en la figura 2. estos tratamientos conducen a productos tales como monómeros de partida, gas de síntesis y corrientes hidrocarbonadas, mediante la aplicación de procesos de depolimerización, gasificación y otros tradicionales del refino, tanto térmicos como catalíticos.
1. Depolimerización
La reconversión directa a los monómeros de partida de un polímero, que pueden así ser de nuevo polimerizados regenerado el polímero virgen es aplicable a macromoléculas de policondensación, con el polietilentereftalato (PET) y poliamidas (nylons) y a algunos polímeros de adición como es el caso de los poliuretanos. El éxito de este tipo de tratamientos depende, en gran manerna de la disponibilidad de una materia prima bien definida a través de un buen sistema de recogida y limpieza y de los costes de reprocesado del polímero.
La depolimerización térmica del polimetilmetacrilato. con rendimientos de hasta el 97%., está siendo utilizada ampliamente por la mayor parte de los fabricantes europeos, como Parachemie y AtoHaas en Alemania y Francia, respectivamente. Du Pont también utiliza comercialmente la depolimerización térmica del poliacetal para generar formaldehíco.
La depolimerización química se efectúa, fundamentalmente, a través de reacciones de hidrólisis,. alcohólisis o glicólisis. Así, en el caso del poliuretano se usan industrialmente la alcohólisis y la glicóliscis. aunque en dura competencia con el reciclado directo del material. Aunque la hidrólisis del polietilentereftalato puede emplearse como vía química de reciclado, generando los ácidos carboxílicos y los
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alcoholes, los fabricantes de bebidas utilizan en la producción de nuevas botellas la depolimerización química basada en la metanólisis del IOET que los regenera tras la correspondiente separación y purificación, sus componentes base terectalano de metilo y etilenglicol. Recientemente el IFT en colaboración con Technochim Engineering, ha anunciado el desarrollo de un nuevo proceso para el reciclado de botellas,, filmes y películas de PET mediante la saponificación del polímero y posterior hidrólisis de la sal obtenida. Para 1995 está prevista la entrada en servicio en Francia de una unidad de 30.000 t/año.
2. Gasificación
En la gasificación tiene lugar la oxidación parcial de los hidrocarburos que produce gas de síntesis (mezcla la de monóxido de carbono e hidrógeno) que puede utilizarse como combustible para la generación de electricidad, materia prima para la fabricación de metano, amoníaco de alcoholes OXO o, incluso, como agente reductor para la producción de acero en altos hornos, Presenta la ventaja, frente a otros procedimientos de reciclado químico, de poder admitir como alimentación toda la corriente de residuos municipales, sin necesidad de separar previamente los plásticos.
Son muchas las compañías que están investigando esta opción de reciclado, entre ellas Shell Oil, C. [7]. ,pero es Thermoselec, S.A. (Locarno. Suiza) quien lidera esta tecnología En su planta piloto instalada en Verbania (Italia) se tratan 4,2 t/hr de residuos sólidos municipales, que producen (50kg de gas de síntesis, 220 kg de escoria, 23kg de metales y 18 kg de sales por cada residuo tratado. En el proceso. los residuos, previamente compactados y desgasificados, se pirolizan a 600 C y alimentan al gasificador a 2.000 C. El gas de síntesis obtenido, una vez limpio. se quema en una turbina de gas para producir 300 kw de electricidad. Está prevista la puesta en marcha, en Alemania, de una planta de 20 t/hr.
3. Reciclado con generación de fracciones hidrocarbondas
Las tecnologías empleadas en la industria del refino para transformar fracciones petrolíferas de alto peso molecular en otras más ligeras son una alternativa válida para el reciclado de los materiales plásticos, sobre todo si éstos coalimentan a las unidades de refinería junto con sus cargas tradicionales.
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Una de las posibles clasificaciones de la gran variedad de procesos utilizables atiende al uso, o no. de agentes catalíticos. Los procesos meramente térmicos, que no emplean catalizador, tales como el cracking térmico, la pirólisis y la termólisis, se llevan a cabo, con o sin adición de oxígeno, a temperaturas de operación entre 400-800 C bajo presión reducida o en atmósfera inerte generealmente en un lecho fluidizado de arena. Los hidrocarburos producidos pueden ser tratados en refinería o utilizados como combustibles.
Entre las actividades llevadas a cabo en esta área destacan las de consorcio que liderado por BP integra a Petrofina,DSM, Enichen y Elf-Atochem, con el objetivo de a escalar la tecnología desarrollado inicialmente por la empresa britanica. El proceso opera a 600 C y produce un gas que contiene aproximadamente un 60% de una de mezcla de componentes C2C3 C4 y nafta. El cloro es absorbido por un lecho de óxido cálcico, manteniendo su nivel de concentración en el gas craqueado en menos ppm. El consorcio está financiando una planta piloto de 100 t/año año que entrará en servicio en este año, si el escalado es adecuado, BP ha anunciado la posible construcción de una unidad de 25.000 t/año con una inversión cite 30-50 MM$. Los costes de fabricación se estima en unos 300 $/t, aunque en unidades de mayor capacidad disminuirían sensiblemente.
Basf, que ha puesto en servicio una planta piloto de 15,000 t/año para la transformación de mezclas con de residuos plásticos en fracciones liquidas por pirólisis a baja presión, ha anunciado recientemente su decisión de construir una unidad industrial con una inversión de 175 MM$. Exxon, por su parte y en plan experimental, añade ya un 5% de residuos polioleficos en su unidad de delayed cooker en karlsruhe, lo que equivale a un reciclado anual de 50.000 t/año de poliolefinas.
Para el aprovechamiento de los residuos plásticos también se pueden utilizar procesos catalíticos de refino tales como el cracking hidrocraking o la hidrogenación. Los tratamientos en presencia de hidrógeno son, por el momento los que parecen más desarrollos Veba Oel modificó en 1992 una unidad de tratamiento de residuos de crudo en Bottrop (Alemania) para coalimentar con plásticos molidos. Tras una serie de ensayos con buenos resultados, está previsto reciclar hasta 40.000 t/año de residuos plásticos con contenidos PVC de hasta un 10% [8]. La unidad opera a 150-300 kg/cm2 y 470 C, en atmósfera de hidrógeno, y produce un syncrude que contiene un 60% de parafinas, 30% de nafta 9% de aromáticos y un 1% de olefinas. La
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conversión es del 80% con una eficiente energética del 88% vía neutralización del HCI generado, este crudo sintético se utiliza para alimentar una refinería y complejo petroquímicos cercanos.
Tambien en Alemania en concreto en Zeitz, un consorcio liderado por RWE AG y Thissen AG tienen en proyecto una planta de hidrogenación que podría tratar alimentaciones formadas en su integridad por residuos plásticos, con una capacidad nominal de 200.00 t/año.
En los procesos de craking o hidrocraking catalítico, la transformación de los residuos tienen lugar en presencia de zeolitas, aluminosilicatos o catalizadores superácios, originando como productos fracciones de hidrocarburos de diferente composición y uso: C4-C7 para gasolina C8-C16 para lubricantes sintéticos u oligámeros que se que se pueden emplear como depresores del punto de congelación o mejoradores del índice de viscosidad de aceites lubricantes, Así el proceso Kurata, por ejemplo, desarrollado a escala piloto y basado en el cracking catalítico en presencia de un catalizador polimetálico, permite tratar mezclas de polímeros con contenidos en PVC de hasta un 20%, originado como producto principal un aceite hidrocarbonado con menos de 100 ppm de cloro La reacción tiene lugar a baja temperatura (200 - 250 C), presión atmosférica y en ausencia de oxígeno para evitar la formación de dioxina
Arriba
Conclusiones
Dentro de las estrategias. para el reciclado de los materiales pláticas, incluidos los contenidos en los residuos municipales, el reciclado químico gana terreno frente a otras alternativas. Para el año 2000 representará el 20% del tratamiento global para los residuos plásticos en Europa utilizando diferentes tipos de procesos que abarcarán desde los utilizados convencionalmente en refinerías para la degradación de fracciones pesadas de petróleo hasta aquellas que, partiendo de alimentaciones más puras, permiten la generación de los monómeros de partida. Aunque la viabilidad técnica de las diferentes alternativas está en la mayoría de los casos demostrada, la solución idónea deberá contemplar factores económicos de
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muy diferente naturaleza: origen y composición de los residuos, legislación medioambiental, proximidad a complejos y petroquímicos, etc-
Capítulo VI.-Materiales. 6.1..-glucosa.La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6. Es una hexosa, es decir, contiene
6 átomos de carbono, y es una aldosa, esto es, el grupocarbonilo está en el extremo de la molécula
(es un grupo aldehído). Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel.
Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar. Es
un isómero de la fructosa, con diferente posición relativa de los grupos -OH y =O
La aldohexosa glucosa posee dos enantiómeros, si bien la D-glucosa es predominante en la
naturaleza. En terminología de la industria alimentaria suele denominarse dextrosa (término
procedente de «glucosa dextrorrotatoria»1 ) a este compuesto.
6.2.-aluminio.El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas y micas). Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis. Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales, tales como su bajadensidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica(hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX 2 el metal que más se utiliza después del acero.
El reciclaje del aluminio es un proceso mediante el cual, los desechos de aluminio pueden ser
convertidos en otros productos tras su utilidad primaria. Este proceso implica simplemente refundir
el metal, lo cual es mucho más barato y consume mucha menos energía que la producción de
aluminio a partir de la electrólisis de laalúmina (Al2O3), la cual primero tiene que extraerse de la
mina de bauxita y después ha de refinarse usando el proceso Bayer. Reciclar aluminio desechado
requiere solamente el 5% de la energía que se consumiría para producir aluminio de la mina.1 Por
este motivo, aproximadamente el 31% de todo el aluminio producido en losEstados Unidos viene
de chatarra reciclada.2
Fue una práctica común desde principios del siglo XX, y se usó con mucha frecuencia durante
la Segunda Guerra Mundial, por lo que el reciclaje del aluminio no es una nueva tendencia. De
todas formas, hasta finales de los años 1960, fue una práctica minoritaria, cuando la popularidad
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del aluminio creció exponencialmente debido al uso de las latas de refresco, que propició la
conciencia del reciclaje del aluminio.3
Las fuentes de las que se toma el aluminio para su posterior reciclaje
incluyen aeronaves, automóviles, bicicletas, botes, ordenadores, material de menaje, canalones,
frisos, cables, y otros muchos productos que requieren un material ligero pero fuerte, o un material
con alta conductividad térmica. Ya que el reciclaje no daña la estructura del metal, el aluminio
puede ser reciclado indefinidamente y ser usado para producir cualquier producto que hubiera
necesitado aluminio nuevo.4
porceso
Las latas de bebidas hechas de aluminio son comúnmente recicladas de la siguiente forma básica:
1. Las latas son primero separadas de los residuos sólidos normalmente usando un
separador electromagnético.
2. Se cortan las latas en piezas pequeñas y de igual tamaño para minimizar el volumen y
facilitar el trabajo de las máquinas que trabajan con el material.
3. Se limpian estos trozos química o mecánicamente.
4. Estos trozos se hacen grandes bloques para minimizar el efecto de la oxidación cuando se
fundan, pues la superficie del aluminio se oxida instantáneamente cuando se expone al
oxígeno.
5. Se cargan los bloques en los alto hornos y se calientan a 750°C ± 100°C para conseguir
aluminio fundido.
6. Se retira la escoria y el hidrógeno disuelto y se desgasifica. El aluminio fundido disocia
rápidamente el hidrógeno del vapor de agua y de los contaminantes hidrocarbonados.
7. Se toman muestras para un análisis espectroscópico. Dependiendo del producto final
deseado, se añade a la mezcla aluminio de alta pureza,para conseguir unas
especificaciones adecuadas para la aleación. Las 5 aleaciones de aluminio más usadas
son, aparentemente, aluminio 6061, aluminio 7075, 1100, 6063, y 2024.5
8. El alto horno se abre, se sangra el aluminio fundido y se repite el proceso para un nuevo
lote de metal desechado. Dependiendo del producto final puede ser moldeado en lingotes,
molduras o barras en forma de grandes bloques para su posterior laminación, atomización,
extrusión, o transporte en estado fundido a otras instalaciones de fabricación para seguir
su procesamiento.
Reciclaje secundario de aluminio[editar · editar código]
La escoria resultante de la producción primaria del aluminio, de color blanco, y de su reciclaje
secundario todavía contiene un porcentaje importante del metal que puede ser
extraído industrialmente.6 Este proceso crea bloques de aluminio, al igual que un material de
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desecho altamente complejo, el cual resulta complicado de manejar. Reacciona con el agua,
liberando de esta manera una mezcla de gases que incluye hidrógeno, acetileno y amoníaco, y que
espontánemente entra en combustión al contacto con el aire;7 el contacto con aire húmedo provoca
la liberación de importantes cantidades de gas amoniaco. A pesar de estas dificultades, de todas
formas, se le ha encontrado un uso a estos desperdicios como relleno para asfalto y hormigón.8
6.3.-polietileno.
El polietileno (PE) es químicamente el polímero más simple. Se representa con su unidad
repetitiva (CH2-CH2)n. Es uno de los plásticos más comunes, debido a su alta producción mundial
(aproximadamente 60 millones de toneladas anuales alrededor del mundo) y a su bajo precio. Es
químicamente inerte. Se obtiene de lapolimerización del etileno (de fórmula química CH2=CH2 y
llamado eteno por la IUPAC), del que deriva su nombre.
Este polímero puede ser producido por diferentes reacciones de polimerización, como por
ejemplo: Polimerización por radicales libres, polimerización aniónica,polimerización por
coordinación de iones o polimerización catiónica. Cada uno de estos mecanismos de reacción
produce un tipo diferente de polietileno.
Es un polímero de cadena lineal no ramificada. Aunque las ramificaciones son comunes en los
productos comerciales. Las cadenas de polietileno se disponen bajo la temperatura de
reblandecimiento Tg en regiones amorfas y semicristalinas.
Reciclado mecánico de polietilenoIntroducción
Además de su importancia como actividad económica e industrial, el reciclado lleva asociados beneficios adicionales que le dan aún más razón de ser, como la protección del medio ambiente a través de la reducción del consumo de recursos (materias primas y energía) y de la disminución de los impactos en suelos, aguas y aire (emisiones y vertidos) y la protección de la salud de los seres humanos evitando la dispersión de contaminantes. Dentro de las corrientes de residuos, la fracción plástica es la que en los últimos años mayor cantidad de residuos genera. Cada vez son más los tipos de plásticos, los cuales pueden presentar unas propiedades muy diversas dependiendo de su estructura química, aditivos, cargas, siendo infinitas las combinaciones posibles. Su versatilidad en infinidad de aplicaciones y la capacidad de cubrir una amplio abanico de propiedades los hacen materiales muy apetecibles para su recuperación. El polietileno es un polímero termoplástico, por lo que tiene un elevado potencial de reciclado.
En la mayoría de los casos, las etapas que habitualmente se emplean para la valorización y aprovechamiento de un residuo genérico post-consumo son las siguientes: - Recogida, identificación y separación de los residuos.
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- Acondicionamiento - Procesado y transformación de los materiales recuperados - Medida de propiedades del nuevo producto obtenido
Esquema general de tratamiento de los residuos
Se deben diferenciar según el tipo de residuo y la complejidad de las operaciones de separación dos tipos básicos de esquemas de reciclado: - Basados en operaciones de reciclado manuales: clasificación de productos simples de consumo masivo tipo envases, o desmantelado y clasificación de partes. Este tipo de operaciones rinden corrientes de materiales recuperados muy puras a la par que requieren un esfuerzo en mano de obra muy importante. - Basados en operaciones de reciclado mecánicas: molienda, separación y concentración de fracciones de residuos. Se utilizan equipos sofisticados para la identificación, separación y acondicionamiento de las muestras. Este tipo de operaciones reducen las necesidades de personal (tienen gran capacidad), y generan mezclas complejas de materiales que se deben tratar. Hay que diferenciar claramente entre dos tipos de residuos generados las mermas industriales o residuos post-industriales y los residuos post-consumo. Las mermas industriales son cantidades de materiales sobrantes en el proceso productivo de fabricación de un producto, mientras que los residuos post-consumo se generan una vez que han terminado su fase de uso en el ciclo de vida.
Para la gestión y tratamiento de esta corriente de residuos se emplean las siguientes vías: 1.- Reciclado mecánico: reprocesado del residuo plástico por medios físicos para obtención de nuevos productos. Esta vía está limitada por: - Contaminación de los polímeros - Falta de homogeneidad dentro del mismo tipo de polímero - Valor del plástico recuperado es bajo y mercados limitados Esta vía está favorecida por: - Incremento de la recogida selectiva - Avances en las tecnologías de identificación y separación - Diseño para reciclado y fin de vida (sectores automoción y eléctrico y electrónico) 2.- Reciclado químico: obtención de los monómeros de partida de un polímero mediante procesos de despolimerización u otros productos petroquímicos mediante procesos como gasificación o pirólisis. Es una tecnología compleja, poco extendida pero con mucho potencial e impulso para su
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desarrollo. 3.- Recuperación energética: generación de energía o sustitución parcial de combustibles en procesos productivos (p.e. en cementera).
Esquema de tratamiento general para los residuos plásticos.
El uso de plásticos en el sector de embalajes ha aumentado considerablemente en los últimos años. La razón de este crecimiento es la combinación de precios razonables y propiedades únicas de los diferentes tipos de plásticos. Entre el 30-40% del plástico producido se destina a la producción de envases y embalajes.
Plásticos empleados en el sector envase y embalaje
Proceso de reciclado Normalmente las plantas recicladoras de envases plásticos se especializan en el tratamiento de un tipo de plásticos procedentes de envases, siendo los más frecuentes: PET (grupo 1), HDPE o PEAD (grupo 2) y LDPE o PEBD (grupo 4).
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Fondo de envase de polietileno de alta densidad
Bolsa de polietileno de baja densidad
Las plantas de reciclado de PET son específicas para ese material. La mayoría de plantas de reciclado de HDPE lo tratan aisladamente pero también hay algunas que tienen líneas paralelas de HDPE y LDPE y los mezclan para mejorar las propiedades de los productos que obtienen. Entre el HDPE y LDPE, el material HDPE, que es rígido, tiene un proceso de reciclado más sencillo que el LDPE o “plástico film” ya que este último cuando viene en forma de film necesita procesos específicos de triturado y aglomerado. En el reciclado de HDPE y LDPE el tipo de producto suele ser granza de plástico, que es un producto con un grado de terminación superior y que se envía a los transformadores para obtener productos muy variados. En ocasiones el propio reciclador de HDPE y LDPE llega hasta producto final (envases tipo bidón, perfiles para carpintería plástica, pallets…). En el caso de productos como los perfiles o los pallets el HDPE puede admitir entre 10-15% de otros materiales en un conjunto que se conoce como “plástico mezcla”.
Línea de lavado de film, botellas y cajas de HDPE y LDPE
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Etapas del proceso Habitualmente una planta de reciclado para producción de escama de plástico recibe fardos clasificados de botellas y embalajes plásticos y realiza las siguientes operaciones:
- Alimentación de fardos (normalmente automática con ayuda de cintas transportadoras y carretillas cargadoras)
Fardos de material plástico
- Desembalado (suelta del fleje que puede ser automático o manual) - Triado y clasificación (retirada de impropios generalmente manual sobre una cinta y en la mayor parte de las ocasiones complementada con detección automática de metales y plásticos no deseados). - Molienda gruesa (reducción de tamaño hasta 15 mm con molino de cuchillas) - Molienda fina (reducción de tamaño hasta 8 mm con molino de cuchillas)
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Molino
- Limpieza, consta de etapas de lavado y centrifugado (el lavado se realiza con agua en lavaderos o bateas de lavado y que a la salida llevan acoplada una centrífuga, dependiendo del nivel de suciedad esta etapa se puede duplicar o triplicar). En esta etapa también se logra separar al polietileno de otros materiales más densos que el agua como piedras, metales, otros plásticos (PET, PVC, PS, etc.). El lavado con agua se puede complementar con un lavado químico, empleando agua a temperatura entre 50-70°C y a la que se la añaden productos químicos como sosa, que posteriormente se deben eliminar mediante una operación de enjuague.
Bateas de lavado
- Centrifugado para eliminación del agua de lavado. Posteriormente se pueden realizar una inspección visual de los flakes o eliminación manual de contaminantes. Esta última etapa también puede ser realizada por equipos espectroscópicos, separadores magnéticos, imanes, etc.
Centrífugas
- Almacenamiento en silo o salida a big-bag. - En las líneas de LDPE la molienda se sustituye por un guillotinado y se realiza un aglomerado del
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material en equipos denominados agrumadores o densificadores en donde las hojuelas plásticas se apelotonan aumentando la densidad aparente del material.
Densificador
Si la planta procesa la escama de plástico hasta obtener granza se añaden las siguientes operaciones: - Secado de escama (acondicionamiento del material con aire caliente para rebajar la humedad antes de procesarlo) - “Compounding” (mezcla de materiales plásticos de diferentes grados, adición de aditivos o introducción de cargas minerales para lograr determinada propiedades en el producto) - Extrusión y granceado (en extrusora de tallarina) o extrusión y peletizado (en extrusora de corte en cabeza) - Almacenamiento en silo o salida a big-bag o dispuesto en bolsas de 25Kg.
Extrusora
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Pellets de polietileno reciclado provenientes de envases de lavandina
Si la planta procesa la granza de plástico hasta obtener un determinado producto se pueden añadir las siguientes operaciones: - Líneas de extrusión: dosificación de granzas, compounding, extrusión-moldeo de perfiles - Líneas de inyección: dosificación de granzas, compounding, inyección de preformas
Equipos y tecnologías para la identificación y separación de plásticosLas tecnologías desarrolladas para la identificación de polímeros utilizadas en la industria del reciclado de materiales plásticos abarcan los distintos tipos de espectroscopías: NIR, MIR, termografía de IR, LIBS, fluorescencia de rayos X etc...Seguir leyendo
Aplicaciones del polietileno reciclado Ejemplos de aplicaciones de distintos plásticos reciclados
Polímero Productos de material reciclado
HDPE Piezas para la construcción, conductos y fijaciones, film de distintas calidades y láminas, cubos, cajas, embalajes, mobiliario urbano (bancos de parque, señales de tráfico e hitos, barreras acústicas...), macetas
LDPE Film y láminas para envases, film para construcción, membranas antihumedad, film para agricultura, mobiliario urbano (bancos de parque, señales de tráfico e hitos, barreras acústicas...)
PET Fibra, flejes, láminas, botellas y otros envases, piezas inyectadas (sector eléctrico y de automoción), resinas poliéster no saturadas.
PP Macetas, mobiliario urbano (bancos de parque, señales de tráfico e hitos, barreras acústicas...), tuberías, conductos y fijaciones, pallets, perchas, flejes.
PVC Tuberías, conductos y fijaciones, film y láminas, paneles insonorizantes,
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señales de tráfico, losetas para suelos
Fuentes: Plastic Recycling. Products and Processes - R.J. Ehrig Recycling and Recovery of Plastics - J. Brandrup, M. Bittner, W. Michaeli y G. Menges Polymer recycling. Science, Technology and Applications - J. Scheirs INFORME - Reciclado de Materiales: Perspectivas, Tecnologías y Oportunidades (BFA- DFB) http://www.navarini.com http://www.interempresas.net http://www.titech.com http://www.solostocks.com http://directorios.netfirms.com http://www.petcore.org http://www.plastics.org
6.4.-pigmentos naturales. Capítulo VI.- paso detallados para la construcción de la tejas ecológica a base de productos reciclaje (botellas pet).
Capitulo VII.- Impactos. 7.1.-social. 7.2.-economico. 7.3.- ambiental y/o ecológico. 7.4.- tecnológico y/o técnico. Biografías.Conclusión.Anexos.Fotos.Encuestas.Calculo de tamaños muestra.