Gestión y técnicas de reciclaje polimérico : Estudio del ...

TRABAJO FINAL DE MÁSTER

Gestión y técnicas de reciclaje polimérico: Estudio del escenario actual, aplicaciones y nuevas tendencias

Titulación: Máster en Construcción Avanzada en la Edificación

Autor: Claudio Ernesto Nones Faria

Tutora: Laia Haurie Ibarra

Barcelona, septiembre de 2019

Gestión y técnicas de reciclaje polimérico: estudio del escenario actual, aplicaciones y nuevas tendencias

“Si fuéramos a bautizar a nuestra edad por los materiales que la caracterizan, como ocurrió con las edades de piedra y de bronce, podría llamársele la edad de los plásticos”

Dr. Giulio Natta (1963)

Químico y profesor universitario italiano galardonado con el Premio Nobel de Química del año 1963.


UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA

ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR DE EDIFICACIÓN DE BARCELONA

MÁSTER EN CONSTRUCCIÓN AVANZADA EN LA EDIFICACIÓN

Gestión y técnicas de reciclaje polimérico: estudio del escenario actual, aplicaciones y nuevas

tendencias

Autor: Claudio Ernesto Nones Faria

Tutora: Laia Haurie Ibarra

RESUMEN

El presente Trabajo Final de Máster documenta la investigación realizada durante la participación en el Recircula Challenge 2019, reto promovido por la Escuela de Ingeniería de Barcelona Este (EEBE), de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), que consistió en un concurso que buscaba propuestas a retos reales y urgentes de la economía circular. El reto de esta 1ª Edición, desvelado en la 3ª Jornada UPC Recircula de 2018, estuvo patrocinado por el Área Metropolitana de Barcelona (AMB) y giró, específicamente, alrededor del film y bolsas de plástico.

Por medio de investigaciones documentales y de campo, se estudia el escenario local actual de gestión y reciclaje de este tipo de residuos para concluir con una propuesta que potencialmente impulse la economía circular y disminuya el impacto ambiental.

El sistema integrado de gestión de residuos y su método de recogida selectiva actual tiene años estancado en torno al 35% de participación cívica, y, donde cabe destacar, nunca ha superado el 37.2%. Por tanto, el AMB, ha formalizado un acuerdo donde se contempla una estrategia cuyo objetivo primordial es dar cumplimiento a los mandatos de la Unión Europea: una tasa de reciclaje del 55% en 2025 y del 60% en 2030. Este programa determina que en el 2025 toda la población deberá participar en el sistema de individualización de recogida de residuos que permitirá identificar los usuarios, y vincular el tipo y cantidad de residuos producidos, así como también, la calidad de separación con el fin de establecer tarifas, tal y como se paga cualquier otro servicio: por uso.

Por otro lado, el Real Decreto obliga a los fabricantes incluir cada vez más material reciclado en sus mezclas poliméricas destinadas a bolsas, además, todo envase tendrá que ser reciclable para el 2030. Los fabricantes demandan cantidades de material reciclado con especificaciones que terminan no encontrando en su totalidad localmente e importando. Por ello, los recicladores de materia prima esperan que el nuevo sistema de residuos les permita optimizar sus procesos y aumentar producción.

A lo largo de esta investigación se observó que, los involucrados dentro del sistema dependen y carecen de la cooperación y comunicación necesaria para alcanzar las metas previamente mencionadas. Con esto en mente, se plantea una herramienta que integre las diferentes partes del sector facilitando las especificaciones demandadas y genere intercambios comerciales que potencien la economía circular.

Palabras clave: economía circular, reciclaje, plástico, AMB, Recircula Challenge.


Índice

1 CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN ________________________________ 1

1.1 Introducción _____________________________________________________________ 1 1.1.1 Descripción del reto: “Recircula Challenge 2019” ______________________________ 1 1.1.2 Evolución de la propuesta _________________________________________________ 2 1.2 Justificación _____________________________________________________________ 3 1.3 Alcance _________________________________________________________________ 3 1.4 Objetivos _______________________________________________________________ 3 1.4.1 Objetivo general ________________________________________________________ 3 1.4.2 Objetivos específicos _____________________________________________________ 3

2 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO _______________________________ 1

2.1 Problemática de los residuos plásticos ________________________________________ 1 2.1.1 Origen y evolución del plástico _____________________________________________ 2 2.1.2 Población, producción de plástico y generación de residuos _____________________ 3 2.1.2.1 Generación de residuos: panorama mundial ________________________________ 5 2.1.2.2 Generación de residuos: Área Metropolitana de Barcelona _____________________ 9 2.2 Vías de reciclaje de este tipo de residuo _____________________________________ 11 2.2.1 Técnicas de reciclado ___________________________________________________ 11 2.2.1.1 Primario – Re-extrusión ________________________________________________ 11 2.2.1.2 Secundario - Mecánico _________________________________________________ 12 2.2.1.3 Terciario - Químico ____________________________________________________ 12 2.2.1.4 Cuaternario – Recuperación de energía ___________________________________ 14 2.3 Identificación y separación de polímeros _____________________________________ 14 2.3.1 Escalas de separación ___________________________________________________ 15 2.3.1.1 Macroselección de componentes ________________________________________ 15 2.3.1.2 Microselección de componentes _________________________________________ 15 2.3.1.2.1 Triturado __________________________________________________________ 15 2.3.1.3 Selección molecular ___________________________________________________ 17 2.3.2 Tipos de separación _____________________________________________________ 17 2.3.2.1 Sensores de separación empleados en la tecnología líder _____________________ 19 2.4 Usos del plástico reciclado ________________________________________________ 20 2.5 Transformación de plástico reciclado: principales métodos empleados en España ___ 21 2.5.1 Moldeado por Extrusión _________________________________________________ 22 2.5.2 Moldeado por Inyección _________________________________________________ 24 2.5.3 Moldeado por Soplado __________________________________________________ 25 2.6 Gestión de los residuos plásticos ___________________________________________ 26 2.6.1 Disposición de residuos __________________________________________________ 26 2.6.2 Reciclaje en el Àrea Metropolitana de Barcelona _____________________________ 29 2.6.3 Sistemas de gestión de residuos ___________________________________________ 30 2.6.3.1 Sistemas Integrados de Gestión (SIG) _____________________________________ 30 2.6.3.2 Sistema de Deposito, Devolución y Retorno (SDDR) __________________________ 33 2.6.3.3 Transición de sistemas de gestión ________________________________________ 36

3 CAPÍTULO IV: PROPUESTA _________________________________ 37

3.1 Hilo de ideas: camino hacia la plataforma ____________________________________ 37


4 CAPÍTULO V: CONCLUSIONES _______________________________ 40

BIBLIOGRAFÍA ______________________________________________ 41


Índice de figuras

Figura 1 Logotipo del reto “Recircula Challenge 2019” _________________________________ 1 Figura 2 Cronología del concurso Recircula Challenge 2019. [2] _________________________ 1 Figura 3 Evolución de la producción global de plástico. [7] _____________________________ 2 Figura 4 Evolución de la acumulación de la producción de plásticos global. [7]______________ 3 Figura 5 Evolución de Población vs. Producción de plástico mundial _____________________ 4 Figura 6 Evolución de Población vs. Producción de plástico per cápita (kg/persona.día) ______ 4 Figura 7 Evolución de Población vs. Producción de plástico acumulada ___________________ 5 Figura 8 Generación de residuos per cápita. [11] _____________________________________ 5 Figura 9 Definición de niveles económicos. [11] _____________________________________ 6 Figura 10 Registros y proyecciones en la generación de residuos: 2018, 2030, 2050. [11] ____ 6 Figura 11 Composición de residuos según niveles económicos. [11] _____________________ 7 Figura 12 Porcentajes de generación de residuos por región. [11] _______________________ 8 Figura 13 Generación de residuos por región. [11] ___________________________________ 8 Figura 14 Evolución de la generación de residuo. [12] _________________________________ 9 Figura 15 Evolución Toneladas de residuos vs. Población [11] __________________________ 9 Figura 16 Composición de residuos. [3] ___________________________________________ 10 Figura 17 Cantidad de plásticos en el AMB. [3] _____________________________________ 10 Figura 18 Técnicas de reciclado [15] ______________________________________________ 11 Figura 19 Valores caloríficos de varios polímeros disponibles. [17] ______________________ 14 Figura 20 Codificación de plásticos. ______________________________________________ 15 Figura 21 Trituradora de gran tamaño ____________________________________________ 16 Figura 22 Trituradora pequeña __________________________________________________ 16 Figura 23 Productos reciclados artesanales ________________________________________ 17 Figura 24 Esquema de separación óptica [21] ______________________________________ 19 Figura 25 Separación a chorros, Planta de reciclaje Circularis, Les Franqueses del Vallès. [22] 19 Figura 26 Cintas transportadoras, Planta de reciclaje Circularis, Les Franqueses del Vallès. [22] ___________________________________________________________________________ 20 Figura 27 Granza, Escamas y Balas de plástico ______________________________________ 20 Figura 28 Aplicaciones de plástico reciclado en España. [23]___________________________ 21 Figura 29 Esquema de extrusor. [17] _____________________________________________ 22 Figura 30 Máquina de inyección de plásticos. [17] ___________________________________ 24 Figura 31 Esquema moldeo por soplado. [17] ______________________________________ 25 Figura 32 Métodos de disposición de residuos. [11] _________________________________ 27 Figura 33 Evolución de las exportaciones de plástico. [25] ____________________________ 28 Figura 34 Evolución exportaciones de plástico a China. [24] ___________________________ 28 Figura 35 Recuperación de plásticos en el AMB. [3] __________________________________ 31 Figura 36 Esquema Sistema Depósito Devolución y Retorno [31] _______________________ 34 Figura 37 Países y regiones SDDR. [32] ____________________________________________ 35


Antes de empezar… y de manera muy básica…

Según su estructura, existen dos grandes tipos de plásticos: termoplásticos y termoestables.

Los termoplásticos son maleables sometidos a calor y al enfriarse, vuelven a endurecer manteniendo sus propiedades iniciales.

La naturaleza de las fuerzas que mantienen unidas sus cadenas poliméricas puede desarmarse fácilmente con calor, y así, deslizar unas sobre otras, es decir, pueden fundirse y moldearse muchas veces, teniendo entonces, buena capacidad para el reciclado.

Los termoestables también pueden moldearse sometidos a calor, pero, sólo la una vez.

El calor comienza una reacción química donde las moléculas se enlazan permanentemente a partir de cierta temperatura creando enlaces cruzados, puentes de átomos que unen entre si las cadenas poliméricas e impiden que el material se ablande de nuevo; una vez moldeado, si se calienta no se ablanda, se descompone.


1

1 CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN 1.1 Introducción

Este Trabajo Final de Máster (TFM) está netamente vinculado a la participación en el Recircula Challenge 2019, reto promovido por l´Escola d´Enginyeria de Barcelona Est (EEBE) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), que consistió en un concurso que buscaba propuestas a retos reales y urgentes de la economía circular. El reto de esta primera edición, desvelado en la 3ª Jornada UPC Recircula de 2018, estuvo patrocinado por el Àrea Metropolitana de Barcelona (AMB) y giró, específicamente, alrededor del film y bolsas de plástico. [1]

Figura 1 Logotipo del reto “Recircula Challenge 2019”

El TFM nace de la voluntad de proteger el medio ambiente e impulsar el desarrollo sostenible, formalizando y presentando, con carácter académico, una síntesis de la información recolectada de investigaciones y visitas a profesionales y empresas involucradas en la gestión y/o reciclaje de plástico; con la finalidad paralela, de estudiar la aplicación del plástico reciclado en la economía circular del sector construcción.

1.1.1 Descripción del reto: “Recircula Challenge 2019”

El concurso inició diciembre 2018 con la fase de inscripción, se desarrolló en 5 fases y culminó en julio 2019.

Fases: Trabajo en equipo, Descubierta y definición, Desarrollo, Propuesta de valor y Preparación demo.

Figura 2 Cronología del concurso Recircula Challenge 2019. [2]


2

El reto planteado fue muy grande en el sentido de opciones, pues el abanico abarcaba desde un producto hasta un sistema de gestión, pasando por métodos, técnicas, maquinaria, o, en general, cualquier propuesta que aportara positivamente a la economía circular; ambigüedad que complicó la focalización de las propuestas, y en general, dilató la formalización de estas.

Las primeras cuatro fases consistían en dar a conocer los progresos para luego recibir apoyo de profesionales involucrados en el área (contactos facilitados por la EEBE-UPC y el AMB) para afinar su viabilidad, pero, sin riesgos ni repercusiones de avanzar a las siguientes fases, o sea, todos pasaban. En pocas palabras, todas las propuestas fueron asesoradas a la medida que los interesados pedían asistencia; los contactos y la voluntad de los asesores estaban sobre la mesa; ya quedaba por parte de los interesados pautar las citas y visitas.

Cabe resaltar que, de las 21 propuestas inscritas, la presentada a continuación quedó entre las últimas 5 propuestas, es decir, llegó a la final, que consistió en dos días continuos de retos (desvelados en el primero de ellos) donde, desafortunadamente, no logró quedar entre las dos primeras premiadas; quedando desconocido el puntaje final de las otras tres finalistas.

Durante todo el proceso se mantuvieron los siguientes criterios:

Sostenibilidad de la propuesta o Mercado potencial y viabilidad económica o Diseño, calidad y viabilidad técnica o Circularidad, visión sistemática y eficiencia del uso de recursos o Responsabilidad social e inclusión

Innovación colaborativa o Comunicación del proyecto, innovación y creatividad o Colaboración del equipo o Colaboración y soportes del entorno

Apoyo de las redes sociales o Publicar avances en las redes y blog del “UPC Recircula Challenge 2019” o Cantidad de: vistas, “compartidas” y “me gusta”.

1.1.2 Evolución de la propuesta

El progreso de las propuestas fue lento, reiterativo, y con asertividad limitada; no fue hasta la “Prueba del vídeo” de 3 minutos en junio 2019, cuando las propuestas tenían una estructura con potencial de presentación, o por lo menos, así lo hicieron ver los integrantes y sus estrategias de revelar sus propuestas.

El apoyo y asesoría por parte de los promotores y mentores (en mi caso, la misma tutora de este TFM: Laia Haurie) estuvo siempre presente. Además del contacto directo, hubo varias vías de apoyo, entre las más destacadas, el blog del UPC Recircula Challenge 2019, donde publicaron varios “Granulat de Notícies” que contenían información, actualizaciones y novedades de interés, pero, por lo menos en mi opinión, lo que más impulsó el reto fueron las jornadas puntuales donde citaban a todos los integrantes para fortalecerlos.

Jornadas:

“Jornada Connexions”: contactos de profesionales involucrados en el área. “Jornada d´Innovació”: técnicas de creatividad e innovación. “Jornada de Comunicació”: como comunicar las ideas.


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1.2 Justificación

Como mencionado anteriormente, la investigación está vinculada a la participación en el concurso de reciclaje y economía circular “Recircula Challenge 2019” donde se propuso una solución potencial pensada para ser aplicada a nivel local, sin embargo, el resultado (la propuesta) fue más allá y se referenció a nivel mundial, focalizando el escenario general, incluso abarcando el tema del tráfico de residuos plásticos.

La gestión de residuos abarca diferentes etapas, todas ellas mejorables; considerando su complejidad y extensión, estas se desarrollan detalladamente en el Capítulo II de este TFM donde se explica la situación de los residuos plásticos; su generación, gestión y técnicas de reciclado, tanto de un enfoque global como local, resaltando que, según la Organización de Naciones Unidas (ONU) a nivel mundial solo el 14% de los desechos plásticos se recolectan para reciclaje, y, de todos los desechos plásticos producidos en nuestra historia, solo el 9% se ha reciclado [3]. Por otro lado, a nivel local, el AMB comparte cifras que reflejan aproximadamente un 40% de plásticos reciclados en el 2018 [4].

Los daños ocasionados por la producción de plásticos y la gestión inadecuada de los mismos se proyectan en aumento, generando un tópico de gran interés y un problema de carácter urgente.

1.3 Alcance

Análisis del escenario local actual de gestión y reciclado de plásticos Recopilación de investigaciones y técnicas de gestión y reciclaje de plástico Usos y aplicaciones de plástico reciclado Propuesta para minimizar el impacto del plástico incluyendo usos en el sector

construcción.

1.4 Objetivos

1.4.1 Objetivo general

Documentar la información estudiada para abordar el reto del “Recircula Challenge 2019”, y así, proporcionar una visión general de la gestión y técnicas de reciclado polimérico a nivel local, para proponer una mejora que impulse la economía circular y su intrínseca disminución al impacto ambiental.

1.4.2 Objetivos específicos

Estudiar el escenario actual de los residuos plásticos a nivel local Investigar los niveles y tipos de reciclado, con el estado del arte involucrado Investigar la gestión de residuos aplicados actualmente a nivel local Usos de plástico reciclado a nivel local Proponer una mejora que potencialmente impulse la economía circular y el

aprovechamiento de recursos


1

2 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO 2.1 Problemática de los residuos plásticos

La problemática de los residuos plásticos, ha sido y es, una cuestión creciente puesto que está directamente ligada a la producción y las costumbres de consumo que, aun cuando se han dedicado numerosos esfuerzos y estrategias, si lo miramos desde una perspectiva global, ninguna de las tendencias ha disminuido; por un lado, cada día se produce más plástico, y por el otro lado, cada día se descarta más y en menos tiempo, depreciando el valor del material y sus repercusiones medioambientales.

A lo largo de la historia la gestión de residuos (de todo tipo, no solo plástico) ha sido unos de los temas más importantes de las poblaciones debido a las implicaciones con la salud y todas las repercusiones negativas que puede tener la mala gestión de residuos y su potencial de contaminar fuentes de agua, zonas agrícolas, hábitats naturales y demás. Muchas ciudades han cambiado en función de la gestión de residuos, y lo han hecho, de acuerdo a sus necesidades, empezando por aquellas que han cambiado sus vías de transporte para facilitar la recolección, transporte a tratamientos, y demás; pero más allá de los cambios urbanos sutiles, hay ciudades como Tokio, Londres, Paris, y muchas otras, que han cambiado morfológicamente ganando territorio sobre sus masas de agua contiguas; pero claro, las ciudades con más historia que han crecido sobre rellenos, lo han hecho con una composición de residuos muy diferente a la que se genera hoy en día, entonces, considerar soluciones antiguas para problemas actuales están (o deberían estar) descartadas, es decir, considerar resolver el tema del plástico utilizándolo como relleno tiene que ver muy poco con los rellenos de residuos antiguos.

Los plásticos se han permeado formando una parte crucial en el estilo de vida global cambiando radicalmente la economía y sociedad. Gracias a los avances industriales que han hecho de la fabricación algo relativamente sencillo, se puede aprovechar fácilmente su: procesado, bajo coste, versatilidad, baja conductividad eléctrica y térmica, resistencia, y alta estabilidad química; dando lugar a que, cada vez más, las “soluciones” sean consideradas en plástico, incluso imponiéndose sobre soluciones que originalmente no eran de plástico, tales como: la mayoría de los productos que se han consumido toda la vida y no fueron empacados en plástico hasta hace pocas décadas.

El sistema actual de plástico aporta retos económicos significativos con un estimado anual de entre 70-105 billones de euros en pérdida de valor del material y daños medioambientales, incluyendo la fuga de entre 75.000 - 300.000 toneladas de micro plásticos hacia los habitantes europeos. [5]

El plástico es muy resistente y no se degrada fácilmente en condiciones ambientales normales. Los plásticos permanecerán en el paisaje durante cientos de años y una vasta mayoría contiene aditivos altamente tóxicos como: pigmentos, estabilizadores UV, etc. Como resultado, los residuos plásticos sintéticos han sido identificados como una gran molestia a nivel mundial.

Para enmarcar la magnitud del reto es necesario comprender: cuando surge el problema, lo rápido que ha evolucionado y su amenazante proyección. Por tanto, este segundo capítulo pretende sintetizar el despliegue que ha tenido la producción de plástico, contextualizando y revelando, la situación a nivel global, para luego llegar a la escena local del Área Metropolitana de Barcelona y sus 36 municipios.


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2.1.1 Origen y evolución del plástico

El primer plástico fue la parkesina, inventada por el químico inglés Alexander Parkes en 1862. En esencia, es nitrocelulosa ablandada con aceites vegetales y alcanfor. La parkesina no se comercializó hasta 1868, cuando el estadounidense John Wesley Hyatt, adquirió la patente británica, descubrió el papel fundamental del alcanfor en la plastificación y llamó a la sustancia celuloide. Su producto se utilizó para fabricar diferentes objetos como: placas dentales, mangos de cuchillos, armazones de lentes, cuellos de camisa, y, su aplicación más famosa que dio inicio a una gigante industria: film de cinematografía. [6]

Pocas décadas después, en 1.907, apareció el primer plástico totalmente sintético compuesto de fenol-formaldehído fue nombrado Baquelita (o Baekelita) en honor a su creador estadounidense, de origen belga, Leo Baekeland, quien lo empieza a comercializar en 1909. [6]

Se dice que la baquelita marcó el inicio de la industria del plástico, pero en realidad, no fue hasta los años 50 cuando los avances de la petroquímica junto a la popularización del material intensificaron notablemente su ritmo adoptando la tendencia mundial que desafortunadamente no hemos podido contener, ni mucho menos revertir.

Acotando… En 1.950, se produjeron 2 millones de toneladas de plástico y la tendencia ha ido incrementando hasta alcanzar unas 381 millones de toneladas en el 2.015; esto representa casi dos tercios de la masa de la población mundial. En dicho intervalo, 1.950-2.015, se ha acumulado una producción que alcanza las 7.800 millones de toneladas de plástico; más de una tonelada de plástico por cada persona viva hoy. [7]

Considerando que el promedio de vida humana es de casi 80 años [8] y el promedio de años en los que tarda el plástico en descomponerse está entre 100 y 1.000, es decir, en promedio 500 años, podemos deducir que la tonelada de plástico que hay por cada uno de nosotros durará mucho más allá de nuestros nietos, y si la tendencia de producción creciente nunca absorbe los materiales reciclados que admiten sus mezclas, se seguirán explotando los recurso naturales para extraer el virgen, y, en pocas palabras, entre la comodidad y el interés colapsará el planeta. Que de por sí, ya está colapsando hábitats naturales y extinguiendo especies.

Figura 3 Evolución de la producción global de plástico. [7]


3

El declive de producción en 2009 y 2010 se debió, predominantemente, a la crisis financiera del 2008; esta tendencia puede apreciarse en otros cómputos de producción tales como la energía. [7]

Figura 4 Evolución de la acumulación de la producción de plásticos global. [7]

Es importante resaltar que la comparación entre la producción de plástico anual y la generación de residuos de plástico anual, es un tema muy complejo ya que la durabilidad de estos materiales distorsiona el balance producido-(utilizado)-descartado; por un lado, hay productos que se emplean en la construcción, transporte, mobiliario y otros sectores donde, por su naturaleza, perduran útiles sin ingresar al flujo de residuos por años, pero, por otro lado, la gran mayoría de productos plásticos tienen vidas útiles demasiado cortas, incluso de un solo uso que, al unirse con aquellos de mayor vida útil que, tarde o temprano terminan siendo descartados, pueden sorprender las estadísticas. Un buen ejemplo de esto último se presentó en el 2.010 cuando se registraron más toneladas en la generación de residuos plásticos (275 millones de tons.) que no en las toneladas producidas (270 millones de tons.) sugiriendo que productos de larga vida útil fabricados en años anteriores fueron descartados, coincidencialmente, ese mismo año, ilustrando claramente como se pueden cruzar los ritmos de producción de plásticos y generación de residuos plásticos. [7, 9]

2.1.2 Población, producción de plástico y generación de residuos

El 55% de la población mundial actual reside en áreas urbanas y se prevé que para el 2050 llegará al 68%, según datos de un informe difundido por la Organización de Naciones Unidas. La proyección muestra que la persistente preferencia de la gente por mudarse de áreas rurales a otras urbanas, en combinación con el crecimiento de la población, añadirán 2.500 millones de personas a la población urbana para el 2050. [10]

Al hablar del crecimiento de población mundial es lógico pensar paralelamente en el aumento de producción de plástico, puesto que esto sugiere un aumento de producción para un aumento de población, pero la realidad no es proporcional; el uso de plásticos se ha intensificado, y lo que es aún peor, el descarte per cápita también, significando que cada vez se produce más, por


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consiguiente el material es más popular, y esto lamentablemente, termina como más descartes con más desinterés.

El desarrollo económico y la migración a zonas urbanas están intrínsecamente vinculadas a la producción de plástico y su eterna búsqueda de productos y empaques más atractivos, y por ende, al incremento de generación de residuos per cápita. Adicionalmente, la rápida urbanización y crecimiento de poblaciones generan núcleos más grandes que complican cada vez más la recolección y procura de espacio para tratamiento y disposición de residuos.

El mundo genera anualmente alrededor de 2.010 millones toneladas de residuos municipales, con 33% gestionado inadecuadamente, siendo extremadamente conservadores, esta cifra es aún mayor. Se proyecta que incremente a 3.400 millones de toneladas para el 2.050. [11]

Esta sección del trabajo ilustra y compara el ritmo de: crecimiento poblacional, aumento de producción de plástico y generación de residuos; para seguir silueteando la escena actual y seguir avanzando hacia una idea general más detallada, para luego pasar, de la generación de residuos, al reciclaje.

Figura 5 Evolución de Población vs. Producción de plástico mundial

Figura 6 Evolución de Población vs. Producción de plástico per cápita (kg/persona.día)

2

52

102

152

202

252

302

352

2.5363.0363.5364.0364.5365.0365.5366.0366.5367.036

1.95

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1.95

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0

2.01

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MIL

LON

ES

MIL

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ES

Población (personas) prod.plast.mundial (Tons)

0,79

10,79

20,79

30,79

40,79

50,79

2.5363.0363.5364.0364.5365.0365.5366.0366.5367.036

1.95

0

1.95

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1.96

0

1.96

5

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1.97

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0

1.99

5

2.00

0

2.00

5

2.01

0

2.01

5

MIL

LON

ES

Población (personas) prod.plast/pers. (Kgs/Persona)


5

Figura 7 Evolución de Población vs. Producción de plástico acumulada

2.1.2.1 Generación de residuos: panorama mundial

La generación mundial de residuos (de todo tipo) por persona se promedia en 0,74 kg/día, pero este se bandea drásticamente entre 0,11 kg/día y 4,54 kg/día, dependiendo del nivel económico del lugar. Esta generación de residuos no solo varía en proporción, sino además en composición, resaltando que mientras más elevado sea el nivel económico, más plástico consume. [11]

Los países que menos plástico consumen son aquellos con bajo nivel económico señalando como su cotidianidad está menos envuelta en empaques y productos plásticos, pero, desde el 2.012 la composición ha cambiado sus patrones resaltando como la porción orgánica disminuyó de 64% en 2.012, a 56% en 2.019; sugiriendo que cada vez ingresan más materiales de empaques y demás flujos con los que antes no se contaba, es decir, el plástico está llegando hasta donde, hasta ahora, no se utilizaba tanto en consumo básico. [11]

Figura 8 Generación de residuos per cápita. [11]

2

1.002

2.002

3.002

4.002

5.002

6.002

7.002

1.95

0

1.95

5

1.96

0

1.96

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0

1.97

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0

1.98

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0

1.99

5

2.00

0

2.00

5

2.01

0

2.01

5

Mill

ones

Población (personas) prod.plast.acum (Tons)


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Figura 9 Definición de niveles económicos. [11]

Figura 10 Registros y proyecciones en la generación de residuos: 2018, 2030, 2050. [11]


7

Figura 11 Composición de residuos según niveles económicos. [11]

Todos los países, independientemente de su nivel económico, proyectan aumento en la generación de residuos. Los países con alto nivel económico representan el 16% de la población mundial y aun así producen el 34% (683 millones de toneladas) de los residuos a nivel global. Aunque, por otro lado, estos mismos son quienes proyectan el menor incremento en la generación de residuos marcando una tendencia del 19% para el 2.050, lo cual igual suena elevado, pero contrastado con los países de medio y bajo nivel proyectando un 40%, y considerando lo muy superiores que son en población, y las dificultades a las que esto conlleva, esto cambia el panorama de quienes son los que más perjudican y perjudicarán. Cabe destacar que la generación de residuos total en los países de bajo ingreso económico está proyectada a triplicarse para el 2050, y su vez, son los que poseen la gestión de residuos más deficiente llegando incluso a dejar zonas sin recolección alguna, obligando a los habitantes a deshacerse de sus desechos de manera descontrolada. [11]

En líneas generales, el ritmo de generación de residuos marca patrones más acelerados en los países que avanzan económicamente, de bajos y medios niveles hacia niveles superiores, a diferencia de aquellos con altos ingresos donde se estima una desaceleración por concienciación educativa o impuesta a través de tasas o cualquier otro mecanismo.


8

Si analizamos la generación de residuos por regiones, y no por niveles económicos, denotamos como la región de Asia del Este y Pacífico son la que actualmente producen la mayor cantidad posicionándose con 23% del total.

Figura 12 Porcentajes de generación de residuos por región. [11]

Figura 13 Generación de residuos por región. [11]


9

2.1.2.2 Generación de residuos: Área Metropolitana de Barcelona

El Àrea Metropolitana de Barcelona encaja perfectamente en el perfil sugerido por el World Bank Group en su informe What a Waste 2.0 [11].

Como localidad de alto nivel económico, su generación de residuos se estima entre 1 y 1,49 kg/hab.día, efectivamente, según data del AMB, en 2018 la localidad registró 1,26 kg/hab.día; cifra corroborada por operario durante visita a la planta de revalorización de Sant Adrià de Besòs.

Figura 14 Evolución de la generación de residuo. [12]

Hay una estadística que contradice al informe del Banco Mundial [11], esta estadística reta la teoría que sugiere más generación de residuos por más población. Hay que tomar en cuenta el desarrollo económico como parte fundamental de las variables, ya que, estas indican que durante la depresión económica que, según el Instituto Nacional de Estadística, inició 2008 y concluyó en 2014 [13], se observa una disminución en la generación de residuos, sugiriendo que puede haber población creciente, pero si esta se encuentra estancada económicamente la teoría no se cumple.

Figura 15 Evolución Toneladas de residuos vs. Población [11]

3.100.000

3.150.000

3.200.000

3.250.000

3.300.000

3.350.000

3.400.000

1.350.000

1.400.000

1.450.000

1.500.000

1.550.000

1.600.000

1.650.000

Tones Población


10

En cuanto a la composición de residuos, el perfil sugerido por World Bank Group, también está bastante afinado, resaltando como la porción de materia orgánica se diferencia sutilmente de 32% a 34% y como la porción de plástico coincide perfectamente en 13%. [4, 11]

Figura 16 Composición de residuos. [3]

Aun cuando esta sección del TFM está dedicada a la generación de residuos y no a la gestión de estos; se adelanta un detalle de los tipos de plásticos recolectados con la intención de dar continuación ininterrumpida de la porción plástica detallada, por tanto, esta gráfica se repetirá una vez más en la sección correspondiente a gestión de residuos.

Figura 17 Cantidad de plásticos en el AMB. [3]


11

2.2 Vías de reciclaje de este tipo de residuo

El reciclaje de polímeros está creando nuevos retos; aumenta en cantidad y complejidad, que, en el escenario actual, representa un gran compromiso en el área de investigación.

Negativamente, se han observado incrementos en la producción de materiales plásticos diferentes, más complejos y/o más difíciles de reciclar, y, positivamente, las industrias se interesan e involucran cada vez más en la mejora de la fabricación de productos plásticos más reciclables.

Indiferentemente, sea más fácil o difícil de reciclar por composición o por facilidad de tratado; el reciclado de plásticos tiene una cantidad máxima de veces que puede ser reingresado al ciclo ya que pierde propiedades, entre ellas la resistencia. Esto se debe principalmente a la degradación térmica a las que son sometidos durante los procesos, en especial, cuando hay solventes con capacidad de donar hidrogeno se ven mayormente afectados en su distribución de hidrocarburos. [14]

2.2.1 Técnicas de reciclado

Figura 18 Técnicas de reciclado [15]

2.2.1.1 Primario – Re-extrusión

Reciclaje primario, mejor conocido como re-extrusión o proceso de ciclo cerrado, es un reciclado de material de un solo tipo de polímero que; se podría decir que son puros, manteniendo propiedades muy cercanas al material virgen. Este tipo de reciclaje se aplica en procesos donde las especificaciones de calidad son tan elevadas como las de los productos para los que fueron pensados originalmente. [15]

La manera más fácil de lograr el reciclado primario consiste en recolectar las mermas y descartes de procesos industriales, también conocidos como subproductos; que nunca llegaron a


12

concretarse como productos, dándoles una segunda oportunidad casi inmediata de formar un producto.

2.2.1.2 Secundario - Mecánico

Este tipo de reciclaje es el más utilizado convirtiendo el plástico recolectado en artículos con propiedades inferiores a las del polímero original, puesto que provienen de plásticos recuperados, en su mayoría del posconsumo, lo que implica una pureza de material difícil de alcanzar.

Este proceso disminuye, o incluso elimina, la calidad de separación y limpieza de los plásticos, en ocasiones mezclándolos con otros polímeros, aluminio, papel, etc.

Las etapas usualmente empleadas son: corte o triturado, separación de contaminantes y separación de escamas. Adicionalmente, hay quienes remueven todo tipo de partículas de pegamento a través de lavado exhaustivo, incluso añadiendo químicos como soda caustica.

Este proceso se puede realizar en diferentes órdenes de sucesión, dependiendo del grado de contaminación de los plásticos y de la calidad del producto reciclado. La preparación final del producto empieza con el lavado y la separación de sustancias contaminantes, proceso que se puede repetir si es necesario. Después, el material pasa por una centrifuga y secadora, y se almacena en un silo intermedio. En el caso ideal, este silo sirve también para homogeneizar más el material, al fin de obtener una calidad constante.

Luego, el producto triturado, limpio, seco y homogenizado, es fundido en una extrusora, normalmente con pigmentos y aditivos, y, tras el proceso de granceado, se obtiene la granza lista para ser procesada por diferentes técnicas de transformación. Generalmente, se emplea la mezcla de granza reciclada con polímero virgen para alcanzar las prestaciones requeridas.

2.2.1.3 Terciario - Químico

El reciclado primario y secundario son comúnmente vistos como procesos difíciles ya que contemplan la identificación, separación y adaptación de materiales por diversidad de métodos. En el reciclado primario la descontaminación de los polímeros, cuando provienen de residuos posconsumo, es una etapa muy difícil, ya que son recolectados en mezclas heterogéneas.

Es importante destacar que tanto el reciclado primario como secundario no contribuyen hacia el principio de sostenibilidad energética, mientras que el reciclaje terciario ha probado su contribución hacia el principio de sostenibilidad energética, ya que se dirige hacia la generación de material crudo del cual originalmente están hechos los plásticos, levantando mucho interés por parte de los recicladores. [15]

El reciclaje terciario degrada los polímeros a compuestos químicos básicos y combustibles, implicando varios métodos como: termólisis, pirólisis, craqueo, gasificación y quimiólisis. Se diferencia sustancialmente de los dos primeros porque involucra, además de un cambio físico, un cambio químico. Básicamente, toda recuperación de monómeros de los residuos plásticos a través de la despolimerización se denomina reciclaje terciario.

Según investigaciones las técnicas principales de este tipo de reciclaje difieren sutilmente; algunas investigaciones encabezan su lista de métodos con quimiólisis y termólisis, mientras otras investigaciones, sugieren pirólisis y gasificación. Indiferentemente, hay investigaciones que las reúnen a todas, y además, clasifican la pirólisis y gasificación como termólisis si se llevan a cabo en ausencia de aire y ambientes controlados.


13

Gasificación Los plásticos son calentados con aire u oxígeno. Así se obtienen gases de síntesis como 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.

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.

Pirólisis La pirolisis se lleva a cabo bajo condiciones de reacción severs (T>450⁰C y elevados tiempos de residencia) ya que es necesario aportar grandes cantidades de calor para romper el enlace carbono-carbono. La ruptura de las cadenas tiene lugar a través de una reacción primaria con una velocidad suficiente. Ademas, se forman radicales a partir de reacciones secundarias menos selectivas que dificultan el control de esta reacción primaria. [16]

En el craqueo de las moléculas por calentamiento se recuperan las materias primas de los plásticos, de manera que se puedan rehacer polímeros puros con mejores propiedades y menor contaminación. Este proceso genera hidrocarburos líquidos o sólidos que pueden ser luego procesados en refinerías. En el caso del PET, su pirólisis genera carbón activado. [17]

Este proceso permite obtener los monómeros (etileno o propileno) pero en presencia de numerosos subproductos y con bajos rendimientos, por lo que se están dedicando grandes esfuerzos para poder emplear catalizadores en estas reacciones. Si no se aplican estas condiciones los polímeros se transforman en materias químicas de tipo petroquímico como el gas de síntesis o parafinas. [17]

Solvolisis Consiste en la aplicación de procesos solvolíticos como glicólisispara, hidrólisis o metanólisis, reciclarlos y transformarlos nuevamente en sus monómeros básicos para la repolimerización en nuevos plásticos. Este proceso se aplica a poliésteres, poliuretanos, poliacetales y poliamidas. Requiere altas cantidades separadas por tipo de resinas.

Glicolisis Se realiza con etilenglicol y en condiciones menos severas que la hidrólisis y metanólisis, lo que reduce los costes, aunque es menos eficaz para el tratamiento de desechos coloreados y mezclados. Los productos de la reacción pueden utilizarse para recuperar PET o como precursores de espumas de poliuretano y poliésteres insaturados.

Hidrólisis Normalmente se realiza en medio básico (saponificación), lo que facilita el proceso, pero nescesita una etapa de post-tratamiento para transformar el producto en monómeros utilizables. Este proceso permite tratar los desechos coloreados y mezclados. [16]

Metanólisis Es un avanzado proceso de reciclado que consiste en la aplicación de metanol en el PET. Este poliéster (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 polietileno tereftalato están intentando desarrollar este proceso para utilizarlo en las botellas de bebidas carbonatadas. Las experiencias llevadas a cabo por empresas como Hoechst-Celanese, DuPont e Eastman han demostrado que los monómeros resultantes del


14

reciclado químico son lo suficientemente puros para ser reutilizados en la fabricación de nuevas botellas de PET. [16, 17]

2.2.1.4 Cuaternario – Recuperación de energía

Después de un número de ciclos de reciclaje el material pierde propiedades y las opciones se limitan al descarte a vertederos o incineración.

Verter los desechos a los rellenos sanitarios termina contaminando la superficie, entonces, la forma más eficiente de disponer del material pasa a ser la recuperación de energía por incineración, también denominada reciclaje cuaternario. Algunos recicladores excluyen el reciclaje cuaternario como técnica dentro de la misma clasificación que las tres anteriores puesto que discriminan argumentando que se recupera energía y no material. De igual forma, con más o menos apoyo por parte de los recuperadores de material, esta técnica está siendo implementada cada vez más gracias a la eficiencia de las nuevas incineradoras y sus avances tecnológicos.

Consiste en aprovechar el alto poder calorífico de los derivados del petróleo con el objetivo de usar la energía térmica liberada para llevar a cabo otros procesos, es decir, el plástico es usado como combustible para reciclar energía.

Figura 19 Valores caloríficos de varios polímeros disponibles. [17]

Entre las ventajas resaltan la disminución de espacio ocupado en los vertederos, la recuperación de metales y el manejo de diferentes cantidades de desechos. Sin embargo, las desventajas en la generación de contaminantes gaseosos como CO2, NOx y SOx, despiertan mucha preocupación. Adicionalmente, la combustión de plástico genera compuestos orgánicos volátiles, humo, partículas de metales pesados, hidrocarburo aromático policíclico, dibenzofuranos policlorados y dioxinas. Esto puede ser controlado por diferentes métodos como: adición de carbono activado, enfriamiento de gases de combustión, neutralización de ácidos, adición de amoníaco a la cámara de combustión y/o filtración.

2.3 Identificación y separación de polímeros

El reciclaje de plástico depende mayoritariamente del tipo de plástico. La recolección de plásticos no garantiza el tipo de plástico; antes de empezar a reutilizar los materiales, primero hay que resolver su compatibilidad. La separación de plásticos tiene que llevarse a cabo segregando varios materiales, y esto depende de la experiencia del personal. [18]


15

La mezcla de diferentes tipos de polímeros puede conducir a la desmejora de propiedades esperadas del material reciclado, debido, más específicamente, a la diferencia de temperaturas de fusión. Por ejemplo: mezclar polipropileno (PP) con polietileno de alta densidad (PEAD) incrementa la fragilidad. [19]

2.3.1 Escalas de separación

2.3.1.1 Macroselección de componentes

Es aquella labor primaria que permite seleccionar y agrupar manual o automáticamente los artículos desechados de acuerdo con su naturaleza y destino. Un ejemplo es la separación de las botellas PET (utilizadas para refrescos) de las PEAD (empleadas en el envasado de leche).

La selección de polímeros, con el fin ser reutilizados, se realiza, en parte, empleando la codificación y recomendaciones dadas por la Sociedad de la Industria del Plástico (SPI), que clasifica a los polímeros en siete categorías.

Figura 20 Codificación de plásticos.

2.3.1.2 Microselección de componentes

La microselección implica separar los polímeros en función de sus tipos, después de haber sido cortados y triturados en pequeños trozos. Actualmente la microseparación comercial se aplica, más comúnmente, a las botellas PET de refrescos y bebidas, ya que tiene un gran flujo de ingreso a la corriente de residuos, y resulta viable triturar botellas y separar los trozos de PET, PEAD y PP para obtener un producto de alta calidad.

2.3.1.2.1 Triturado

El triturado de plástico es un proceso básico en el reciclaje ya que permite reducir el volumen de los productos al material que los conforman en formato de escamas u hojuelas, facilitando: el transporte, almacenamiento y, en microescala, la separación.

Puede ser realizado a nivel industrial con trituradoras de gran tamaño, o a pequeña escala con trituradoras muy pequeñas, llegando incluso a trituradoras fabricadas por aficionados del reciclaje, posibilitando la acumulación de material para la venta o fabricación artesanal de productos.


16

Figura 21 Trituradora de gran tamaño

Figura 22 Trituradora pequeña


17

Figura 23 Productos reciclados artesanales

2.3.1.3 Selección molecular

Este método de reciclaje consiste en separar los polímeros, por ejemplo, algunos embalajes modernos que tienen uno o más de ellos, mediante sus disoluciones. El procedimiento se basa en la temperatura de disolución que tiene cada polímero que al final permite recuperarlos en capas.

Otro tipo de separación molecular consiste en despolimerizar el polímero en su monómero original. Algunos ésteres de polímeros, como por ejemplo el tereftalato de polietileno (PET) y los metil – metacrilatos, se prestan a esta aproximación.

2.3.2 Tipos de separación

Existen varias vertientes de identificación de polímeros según su aproximación, donde cabe destacar, que la identificación óptica lidera con ventaja debido a su capacidad de clasificación continua y eficiente. Todas las aproximaciones tienden a avanzar tecnológicamente, sin embargo, el alto coste, incapacidad de separación a grande escala, discontinuidad, ineficiencia y demás; hacen que algunas tecnologías queden rezagadas y sus progresos no sean tan acelerados.

Cada una de las técnicas de identificación tiene una serie de limitaciones, algunas de ellas no son capaces de identificar plásticos oscuros, otras son lentas y no pueden ser aplicadas a un sector concreto, otras son suficientemente rápidas y pueden trabajar en un ambiente industrial pero no son capaces de identificar aditivos o determinados polímeros; por ende, suelen combinarse para tratar de superar todas estas limitaciones. Las técnicas de identificación han contado con un gran desarrollo en los últimos años puesto que el proceso de reciclado requiere que la etapa de identificación no sólo sea precisa sino rápida [18]. Las más destacadas se presentan en la siguiente tabla:


18

Aproximación Técnica

Electrostática y Magnetismo

Acelerador de velocidad

Densidad magnética

Eddy current

Mesas densimétricas

Separadores magnéticos

Triboeléctrica

Física Cribado

Flotación

Imagen

Espectroscopía infrarrojo cercano (NIR)

Espectroscopía infrarrojo medio (MIR)

Espectroscopía infrarroja transformado de Fourier (FTIR)

Espectroscopia plasmas inducidos por láser (LIBS)

Espectroscopía Raman (RMS)

Imágenes hiperespectrales

Termografía infrarroja

Fluorescencia con Rayos-X

Química Calorimetría diferencial de barrido

Trituración criogénica Tabla 1 Técnicas de separación de polímeros

Con la intención de hacer un proceso ininterrumpido, y si la técnica lo permite, los sistemas de identificación deben ir acoplados a sistemas de separación automáticos, como pueden ser los sistemas de separación basados en chorros de aire (soplado) o en expulsores accionados neumáticamente.

No todas las técnicas tienen aplicación viable a nivel industrial, por tanto, en este TFM, solo se mencionan las más involucradas en el sector. Como referencia, se consideran las técnicas empleadas por la marca de maquinaria más utilizada en España, dedicada específicamente a la clasificación automática con tecnología de punta, combinando varias de las técnicas. Se trata de TOMRA (antiguamente TITECH), pioneros mundiales en la clasificación basada en sensores, continuamente impulsando el desarrollo de nuevos sensores; despliegan más de 141 plantas de tratamiento y 357 equipos instalados en la península ibérica. [20]

Los sensores de alta resolución que se emplean en la tecnología de TOMRA funcionan a una velocidad de hasta 320.000 puntos de escaneado por segundo. Esto significa, que incluso el más pequeño de los objetos queda siempre dentro del patrón de detección, mientras que los objetos de mayor tamaño pueden explorarse con más precisión que antes.

Todas las máquinas funcionan en base al mismo principio básico. El material de entrada se desliza por una rampa o se conduce mediante una cinta transportadora a través de la zona de sensores. La información obtenida se procesa electrónicamente de modo que, dependiendo del ajuste de criterios de clasificación, los materiales detectados se expulsan selectivamente del


19

flujo de materiales mediante chorros de aire a presión con alta precisión, hacia una cámara de separación.

Figura 24 Esquema de separación óptica [21]

Figura 25 Separación a chorros, Planta de reciclaje Circularis, Les Franqueses del Vallès. [22]

2.3.2.1 Sensores de separación empleados en la tecnología líder

Infrarrojo cercano (NIR): Reconoce los materiales sobre la base de las propiedades espectrales específicas y únicas de la luz reflejada.

Rayos X de transmisión (XRT): Reconoce los materiales en base a su densidad atómica específica.


20

Sensor electromagnético (EM): Reconoce los metales por su conductividad y permeabilidad.

Espectrometría visible (VIS): Reconoce todos los colores del espectro visible, tanto de objetos transparentes como opacos. Puede emplearse para el reconocimiento de la prensa impresa realizando un análisis espectral de las tintas CMYK.

Tecnología de rayos X de fluorescencia (XRF): Reconoce los materiales por sus características atómicas.

Detección de color (COLOR): Reconoce los materiales basándose en su color. Su capacidad llega mucho más allá que el espectro visible e incluye infrarrojos, ultravioletas y otros espectros. [22]

Figura 26 Cintas transportadoras, Planta de reciclaje Circularis, Les Franqueses del Vallès. [22]

2.4 Usos del plástico reciclado

Después de la etapa de identificación y separación de tipos plásticos, donde cabe destacar, puede ser un proceso reiterativo con la intención de purificar lo más posible las mezclas de residuos, y, donde puede tener varias fases de lavado previas y posteriores a la separación; este es almacenado en diferentes formatos: gránulos/granza, molidos/escamas/hojuelas o aglomerados/balas.

Figura 27 Granza, Escamas y Balas de plástico

Para que el material adquiera estos formatos (a excepción de las balas que no son más que la compactación de productos en cualquier formato), es necesario someterlos a procesos de adaptación y transformación, los cuales serán desarrollados más adelante con la intención de


21

agrupar, tanto los procesos de adaptación para la venta de materia prima reciclada, como la transformación a productos.

2.5 Transformación de plástico reciclado: principales métodos empleados en España

La industria de transformación de plástico ha avanzado, y sigue avanzando, creando cada vez más técnicas y métodos de transformación. Para tener una idea general de la cantidad de procesos se presentan los más destacados:

Extrusión: simple, soplada, película soplada, lámina y película colada, tratamiento de corona, etiquetado en el molde (IML), ram o de pistón, etc.

Inyección: soplado, etiquetado (IML), asistida por gas, asistida por agua, compounder (IMC), Co-inyección, Co-inyección twinshot, microproyección, etc.

Otros: termoformados de laminados, botellas termoformadas, calandrado, rotomoldeo, sintetizado rotacional, compresión, moldeo por transferencia, laminación manual (hand lay up), aspersión (spray lay up), SMC (Sheet Molding Compound), BMC (Bulk Molding Compound), moldeo por inyección reactiva (RMC), inyección de caucho de silicona líquida (LRS), infusión de resina (SCRIMP), bobinado de filamento (filament winding), recubrimiento por lecho fluidizado, mecanizados de plástico, cromado de plástico, deshumidificación de materiales plásticos higroscópicos, vulcanización, impresión 3D, inmersión, etc. [17]

Considerando la extensa cantidad de procesos de transformación de plástico se focalizarán aquellos más empleados en la industria del reciclaje en España. Según lo expuesto por la Asociación Nacional de Recicladores de Plástico (ANARPLA), en el Seminario “Reciclado de plásticos: datos estratégicos y barreras a su aplicación” realizado el 5 de abril de 2019 en el Centro Español de Plásticos (CEP) de Barcelona, de la cual se extrajeron los datos directamente; los usos más comunes se exhiben en la siguiente figura:

Figura 28 Aplicaciones de plástico reciclado en España. [23]


22

2.5.1 Moldeado por Extrusión

La palabra extrusión proviene del latín "extrudere" que significa forzar un material a través de un orificio. La extrusión consiste en hacer pasar bajo la acción de la presión un material termoplástico a través de un orificio con forma más o menos compleja y continua, de manera tal, que el material adquiera una sección transversal igual a la del orificio. En la extrusión de termoplásticos el proceso no es tan simple, ya que, durante el mismo, el polímero se funde dentro de un cilindro y posteriormente, es enfriado. Este proceso de extrusión tiene por objetivo, usarse para la producción de perfiles, tubos, películas plásticas, hojas plásticas, etc. [17]

Figura 29 Esquema de extrusor. [17]

Ventaja

Presenta alta productividad y es el proceso más importante de obtención de formas plásticas en volumen de producción. Su operación es de las más sencillas, ya que, una vez establecidas las condiciones de operación, la producción continúa sin problemas siempre y cuando no exista un disturbio mayor. El costo de la maquinaria de extrusión es moderado, en comparación con otros procesos como inyección, soplado o calandrado, y con una buena flexibilidad para cambios de productos sin necesidad de hacer inversiones mayores.

Restricción

La restricción principal es que los productos obtenidos por extrusión deben tener una sección transversal constante en cualquier punto de su longitud (tubo, lámina) o periódica (tubería corrugada); quedan excluidos todos aquellos con formas irregulares o no uniformes. La mayor parte de los productos obtenidos de una línea de extrusión requieren de procesos posteriores con el fin de habilitar adecuadamente el artículo, como en el caso del sellado y cortado, para la obtención de bolsas a partir de película tubular o la formación de la unión o socket en el caso de tubería. [17]


23

Descripción del Proceso

Dentro del proceso de extrusión, deben identificarse varias partes con el fin de aprender sus funciones principales, saber sus características en el caso de elegir un equipo y detectar en donde se puede generar un problema en el momento de la operación.

La extrusión, por su versatilidad y amplia aplicación, suele dividirse en varios tipos, dependiendo de la forma del dado y del producto extruido.

Así la extrusión puede ser:

Tubo y perfil Película tubular Lámina y película plana Recubrimiento de cable Monofilamento Granza y fabricación de compuestos

Independientemente del tipo de extrusión que se quiera analizar, todos guardan similitud hasta llegar al dado extrusor. Básicamente, una máquina de extrusión consta de un eje metálico central con alabes helicoidales llamado husillo o tornillo, instalado dentro de un cilindro metálico revestido con una camisa de resistencias eléctricas.

En un extremo del cilindro se encuentra un orificio de entrada para la materia prima, donde se instala una tolva de alimentación para la materia prima, generalmente de forma cónica; en ese mismo extremo se encuentra el sistema de accionamiento del husillo, compuesto por un motor y un sistema de reducción de velocidad.

En la punta del tornillo, se ubica la salida del material y el dado que forma finalmente al plástico.

Aplicaciones

A continuación, se enlistan productos que encuentran en el mercado, transformados por el proceso de extrusión:

Película tubular

Bolsa (comercial, supermercado) Película plástica para uso diverso Película para arropado de productos Bolsa para envase de alimentos y productos de alto consumos

Tubería

Tubería para condición de agua y drenaje Manguea para jardín Recubrimiento Alambre para uso eléctrico y telefónico

Perfil

Hojas para persiana Ventanería Canales de flujo de Agua


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Lámina y Película Plana

Rafia Manteles para mesa e individuales Cinta Adhesiva Flejes para embalaje

Monofilamento

Filamentos Alfombra (Filamento de las alfombras)

2.5.2 Moldeado por Inyección

La inyección es un proceso en el que se funde la materia prima en una máquina que inyecta dentro de las cavidades huecas de un molde, con una determinada presión, velocidad y temperatura. Transcurrido un cierto tiempo, el plástico fundido en el molde va perdiendo su calor y volviéndose sólido, copiando las formas de las partes huecas del molde donde ha estado alojado. El resultado es un trozo de plástico sólido con las formas y dimensiones de las partes huecas del molde.

El diseño actual de la máquina de moldeo por inyección ha sido influido por la demanda de productos con diferentes características geométricas, diferentes polímeros y colores involucrados. Además, su diseño se ha modificado de manera que las piezas moldeadas tengan un menor costo de producción, lo cual exige rapidez de inyección, bajas temperaturas, y un ciclo de moldeo corto y preciso.

Generalidades de las máquinas de moldeo por inyección

Las máquinas de moldeo por inyección tienen tres módulos principales:

La unidad de inyección o plastificación. La unidad de cierre. Soporta el molde, lo abre y lo cierra además de contener el sistema

de expulsión de la pieza La unidad de control. Es donde se establecen, monitorean y controlan todos los

parámetros del proceso: tiempos, temperaturas, presiones y velocidades. En algunas máquinas se pueden obtener estadísticas de los parámetros de moldeo si así se desea.

Básicamente todas las máquinas de inyección están formadas por los mismos elementos. Las diferencias entre una máquina y otra radican en su tamaño, la unidad de cierre y el diseño de la unidad de plastificación.

Figura 30 Máquina de inyección de plásticos. [17]


25

2.5.3 Moldeado por Soplado

El moldeo por soplado es un proceso discontinuo de producción de recipientes y artículos huecos, en donde una resina termoplástica es fundida e inyectada para ser transformada en una preforma hueca y luego llevada a un molde final en donde, por la introducción de aire caliente a presión en su interior, se expande hasta tomar la forma del molde, luego, es enfriada y expulsada como un artículo terminado.

Figura 31 Esquema moldeo por soplado. [17]

Prácticamente el moldeo de cualquier recipiente se puede lograr por medio del proceso de soplado, siendo el único para la producción de recipientes de cuello angosto de alto consumo en industrias como la alimenticia, cosmética y química, aunque en envases de cuello ancho, puede encontrar cierta competencia en el proceso de inyección y quizás con el termoformado, mientras que, en contenedores de gran tamaño y boca angosta, observa una gran competencia con el moldeo por rotación. El proceso se encuentra en franco crecimiento, bajo la necesidad de abastecer a un mercado de alimentos también en constante auge.

Ventaja

El proceso tiene la ventaja de ser el único proceso para la producción de recipientes de boca angosta; solamente comparte mercado con el rotomoldeo en contenedores de gran capacidad. Otra ventaja es la obtención de artículos de paredes muy delgadas con gran resistencia mecánica. Operativamente permite cambios en la producción con relativa sencillez, tomando en cuenta que los moldes no son voluminosos ni pesados.

Restricciones

Como restricciones del proceso se puede mencionar que se producen artículos huecos que requieren de grandes espacios de almacenaje y dificultan la comercialización a regiones que no estén próximas a la planta productora. Por otra parte, en el proceso de cada ciclo se tiene una porción de material residual que debe ser molido y retornado al material virgen para su recuperación, lo que reduce la relación producto obtenido/material alimentado, y que se debe adicionar al precio del producto.


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Sector Cosméticos - Farmacéutico

Envases de tratamiento tipo ampolletas Envases pequeños para muestras médicas Recipientes para medicamentos en pastillas Recipientes para jarabes, soluciones y suspensiones Recipientes grandes para suero Recipientes para shampoo y cremas Recipientes para lociones y perfumes

Sector de Alimentos

Botellas para aceite comestible Botellas para agua potable Botellas para bebidas alcohólicas Envases pequeños para golosinas o promocionales Envases para bebidas refrescantes no carbonatadas Envases para condimentos Envases para bebidas en polvo Botellas para bebida carbonatadas con o sin retorno

2.6 Gestión de los residuos plásticos

Para abordar el tema de la gestión local actual se focalizó el tema de manera global con la intención de comparar y contrastar los tipos de gestiones aplicadas a nivel global.

2.6.1 Disposición de residuos

Antes de adentrar en el tema de gestión como tal, se analizó que sucede en los recorridos de los residuos y si son o no aprovechados, es decir, si tienen un recorrido lineal o cíclico. Indiferentemente, si es recolectado y transportado con una u otra metodología, es imprescindible comprender: cual es el resultado final, si es lo deseado y que modificaciones se tienen que adaptar para lograr una configuración donde el material siga en el ciclo de vida útil sin salir del sistema por la mayor cantidad de tiempo posible.

Como se puede observar en la siguiente figura, aproximadamente el 75% de los residuos a nivel mundial terminan en vertederos; de este total, aproximadamente un 60% de manera descontrolada, y un 40% con sistemas de recolección y tratamientos de lixiviados. También se puede observar cómo apenas un 10% es reciclado y un 8% es incinerado. Considerando que los porcentajes representan todos los tipos de materiales y anualmente se producen alrededor de 400 millones de toneladas de plástico, esto eleva la preocupación a nivel mundial. [11]


27

Figura 32 Métodos de disposición de residuos. [11]

Adicionalmente, el porcentaje de reciclado de los países con frecuencia es calculado considerando las exportaciones de balas compactadas de plástico a otros países que proponen reciclarlo, como si este material será 100% reciclado, lo cual se aleja bastante de la realidad. Por un lado, las balas de plástico contienen materiales impropios, lo cual de por sí ya empieza a deducir del porcentaje absoluto, y, por otro lado, hay materiales plásticos en tan mal estado que imposibilita su reciclado, deduciendo aún más del porcentaje. [24]

La porción de balas plásticas que contienen materiales impropios y plásticos irrecuperables es tan grande que los principales países importadores interesados en recuperar esos materiales ya no las admiten, causando un gran problema para los países exportadores que consideraban la exportación como solución. Entre los países que consideran la exportación de balas plásticas como solución está España.


28

Figura 33 Evolución de las exportaciones de plástico. [25]

Como se puede observar en la gráfica anterior, China, el mayor importador, refleja una disminución significativa a partir del 2016; esto se debe al incremento progresivo de especificaciones de importación hasta llegar a la prohibición total de importaciones de plástico el 1 de enero de 2018, por la cual España se encuentra bastante afectada. El país asiático ha recibido desde 2010 alrededor del 35% de los residuos plásticos. [26]

Figura 34 Evolución exportaciones de plástico a China. [24]

Las circunstancias actuales deberían favorecer a los recicladores locales que suponen un aumento de ingreso de material plástico a sus plantas de tratamiento, pero, estos tienen el mismo problema; el material que ingresa a sus instalaciones lo hace en mezclas heterogéneas y difíciles de aprovechar. ANARPLA, expone que es necesario desacelerar, y si es posible frenar, las tecnologías insostenibles por falta de diseños reciclables, a su vez, recomiendan una mejora en el sistema de clasificación de los materiales con una corriente separada para materiales biodegradables. [23]


29

2.6.2 Reciclaje en el Àrea Metropolitana de Barcelona

El 26 de febrero de 2019, se formalizó el acuerdo metropolitano para el residuo cero. Este gran pacto a escala metropolitana entre la AMB, la Generalidad de Cataluña, a través de la Agencia de Residuos de Cataluña (ARC), y los 36 ayuntamientos metropolitanos ha dado como fruto una estrategia conjunta para la gestión de los residuos municipales con un horizonte hacia el 2025.

El acuerdo metropolitano para el residuo cero está incluido dentro del Programa metropolitano de prevención de residuos y gestión de recursos y residuos municipales 2017-2025 (PREMET25), el nuevo plan estratégico de gestión de residuos redactado por la AMB.

La redacción de este plan ha sido una de las prioridades de la AMB en el mandato 2015-2019, para salir del estancamiento en torno al 35% de la recogida selectiva metropolitana. Este índice alcanzó su máximo histórico en 2010, con un 37,2% y ha ido disminuyendo progresivamente hasta el nivel actual del 35,5% tras un repunte en 2018.

El PREMET25 tiene como objetivo último dar cumplimiento a los mandatos de la Unión Europea: una tasa de reciclaje del 55% en 2025 y del 60% en 2030. Durante la presentación, Eloi Badia, vicepresidente de Medio Ambiente de la AMB, destacó que "el modelo actual, basado en contenedores abiertos las 24 horas del día, ha tocado techo. Desde la AMB queremos liderar un verdadero pacto de sociedad, que implique todas las administraciones, la industria, el comercio y la ciudadanía, y hacerlo desde un punto de vista municipalista ".

Nuevo paradigma de gestión de residuos

El nuevo programa determina que en 2025 toda la población, los comercios y los negocios de la AMB deberán participar en la implementación de un sistema de individualización de la recogida de residuos, que permite identificar a los usuarios, y vincular el tipo y la cantidad de residuos producidos en nivel individual. Los sistemas elegidos para ser implantados en los municipios metropolitanos son la recogida puerta a puerta, los contenedores inteligentes y las recogidas comerciales específicas.

En 2025 también se establecerán tarifas en función de los residuos que se generen y que tan bien separados estén, del mismo modo que hoy cada uno paga en función de su consumo en cualquier otro servicio. Este pago por generación incluirá tanto los residuos generados en el ámbito doméstico, que representa un 60% del total de residuos generados, como los del ámbito comercial, que supone el 40%.

El futuro de las plantas de tratamiento de la AMB

Otro fundamento del PREMET25 es el abandono progresivo del actual modelo basado en los ecoparques, donde sólo es posible recuperar un 10-12% de los materiales reciclables de forma mezclada (y que si se separaran adecuadamente se podría recuperar el 90 %). Estas instalaciones se reconvertirán progresivamente en plantas de tratamiento más especializadas, sobre todo dedicadas a la materia orgánica.

También está prevista la reducción de la incineración de residuos. La planta integral de valorización energética, situada en Sant Adrià de Besòs, clausurará uno o dos de sus hornos (entre uno y dos tercios de la planta) de cara al año 2025, y disminuirá así el porcentaje total de residuos destinados a vertedero. En paralelo, disminuirá la cantidad de residuos que terminan en un depósito controlado, con la consiguiente reducción del impacto ambiental que suponen las últimas fases de la gestión de residuos.


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Impactos del PREMET25

El cumplimiento de los objetivos del nuevo programa generará una serie de impactos positivos:

Impactos ambientales: se reducirán las emisiones de gases de efecto invernadero entre 160.000 y 250.000 toneladas cada año, disminuirá en un 8% de la toxicidad producida y la demanda de energía será un 32% menor.

Impactos en el terreno económico: la Administración ahorrará 20 millones de euros anuales respecto a la situación de estancamiento de la recogida selectiva. También habrá una distribución más justa de lo que paga la ciudadanía y alejará la posibilidad de incurrir en multas y sanciones por parte de la Unión Europea.

Impactos en el ámbito laboral: el cambio de modelo generará un aumento del empleo prevista para 2025 en temas de gestión de residuos en el área metropolitana, donde se crearán entre 1.047 y 1.650 puestos de trabajo, que significan entre un 12,8% y un 20,1% con respecto al empleo de 2017.

Casos de éxito

Algunos municipios metropolitanos ya aplican los nuevos sistemas de individualización y demuestran la efectividad con aumentos importantes de la recogida selectiva municipal.

Tiana y Torrelles de Llobregat, con la implantación del sistema puerta a puerta, se han situado como los dos municipios con mayores índices de recogida selectiva, con un 76% y un 63% respectivamente. Estos municipios continúan aplicando mejoras, como en el caso de Torrelles, por ejemplo, con los cubos con chip para optimizar la frecuencia de recogida y el control con cámaras y tarjeta de acceso al punto de emergencia.

Asimismo, Sant Boi de Llobregat, Castelldefels y el núcleo antiguo de Sarrià (Barcelona) también han aplicado cambios en el sistema. En Sarrià se ha pasado del 19% de recogida al 60% en un solo año. Otros municipios metropolitanos como L'Hospitalet de Llobregat, Cornellà de Llobregat o Esplugues de Llobregrat también prevén acciones como la implantación de contenedores inteligentes o de recogidas específicas comerciales. [27]

2.6.3 Sistemas de gestión de residuos

Los sistemas de gestión de residuos son esenciales para el reciclado ya que de ellos depende la calidad y eficiencia del sector reciclador y por consiguiente la economía circular. Por ejemplo, hay sistemas en donde los residuos se clasifican en más categorías, y así, el trabajo de separación se facilita y optimiza.

2.6.3.1 Sistemas Integrados de Gestión (SIG)

Los Sistemas Integrados de Gestión (SIG) tienen como finalidad la recogida periódica en el domicilio o proximidades del consumidor, transporte, almacenamiento y reciclado de los mismos, además de la vigilancia de estas operaciones y de los lugares de descarga. En concreto, está relacionado con los productos que las empresas ponen en el mercado, para que estos, una vez terminada su vida útil, o más comúnmente, cuando el consumidor ya no hace uso de ellos y los desecha, sean gestionados correctamente.


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Principios:

Optimización del uso de los recursos Previsión y prevención de impactos ambientales Control de la capacidad de absorción del medio de los impactos, o sea, control de la

resistencia del sistema Ordenación territorial

Este es el sistema implementado actualmente en el Área Metropolitana de Barcelona, pero no funciona del todo bien; como mencionado anteriormente está estancado en torno al 35% de participación cívica y esto genera un problema en la captación de materiales a recuperar. En el caso del plástico, la gran mayoría ingresa mezclado al contendor “Restos” (contenedor gris) donde la identificación y separación de los mismos es complicada, y por ende, solo se logra recuperar entre el 10-12%, y lo demás, termina en incineradoras o vertederos.

En el caso del Recircula Challenge, centrado en el tema específico de bolsas y film, esto era un punto crucial ya que la gran mayoría entra a los contenedores incorrectos de donde es muy complicado recuperarlos puesto se mezcla con demasiados residuos. Es necesario resaltar que los residuos recuperados se venden por peso y en el caso de la bolsa y film no es para nada rentable; extraerlo y adaptarlo supone demasiado esfuerzo para poca acumulación de peso. [28]

Figura 35 Recuperación de plásticos en el AMB. [3]

El origen y funcionamiento del SIG es frecuentemente criticado por profesionales del sector que han dedicado numerosos artículos levantando preocupación, señalando que este sistema fue implementado a raíz de la aplicación de la Directiva 94/62/CE relativa a los envases y sus residuos, donde se concretaron medidas para que los estados miembros de la Unión Europea alcanzaran unos objetivos mínimos de valorización y reciclaje de los materiales contenidos en los residuos de envases. Persiguiendo esos objetivos, España aprobó una legislación [29] para que los agentes participantes en la cadena de comercialización de productos envasados (envasadores, importadores, mayoristas y minoristas) garantizaran que los envases no acabaran


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abandonados. Entre las opciones planteadas, se optó por la actual a través de la figura Ecoembes, bajo el principio de la corresponsabilidad, dándole respaldo legal a las empresas, pero que realmente termina favoreciendo más sus intereses que no a la economía circular.

La responsabilidad ampliada del productor es una propuesta interesante para reducir la contaminación y la generación de residuos. Busca trasladar a los fabricantes la responsabilidad sobre los productos que ponen en el mercado. Para ello, propone que tengan que asumir la gestión de los residuos que generan. Es una forma de implicar a la cadena productiva en los impactos que causan los productos que salen de las fábricas, es decir, si el fabricante decide poner sus productos en coloridos envases de plástico también debe asumir el coste de recoger esos envases y darles un tratamiento adecuado para que no sean las administraciones, los ciudadanos que no consumen ese producto, ni el medio natural quienes sufran las consecuencias negativas de la decisión comercial.

El caso es que en el papel funciona, pero en la práctica, el contenedor de envases ligeros (contenedor amarillo) no es eficientemente funcional para el reciclaje. Es una solución para dar salida a los residuos de envases, pero se necesitaría clasificar mejor.

Si se contara con sistemas integrados de gestión por tipos de materiales (y no por formato de envase ligeros) todos los agentes de la cadena de valor de un material, desde la extracción hasta el reciclado en nuevas materias primas, controlarían el proceso de entrega, clasificación y tratamiento de los residuos que generan sus productos, y así, se podría analizar mejor el flujo de materiales que ingresa a él, pero que, al mezclarse, pierde trazabilidad.

Para una gestión óptima de materiales es importante contabilizar:

Cuantas toneladas de material están en los flujos de la economía circular Cuanta materia prima hay que extraer En qué productos de consumo se convierten Cuanto tiempo tardan en convertirse en residuos Cuantos se recuperan Como llegan a los procesos de tratamiento Cantidad que consigue reciclarse en nuevas materias primas En que se convierten esas materias primas

Toda esa información se diluye y pierde en el contenedor amarillo que recibe envases y materiales mezclados, donde los envases más difíciles de recuperar y reciclar contaminan el sistema.

“Con el modelo de caja negra del contenedor amarillo muchos agentes no tienen incentivos para reducir la huella ambiental y social, pero sí estrategias para reducir el coste en su modelo de negocio a base de utilizar envases de usar y tirar que no siempre son reciclables”: [30]

Los sistemas integrados basados en tipos de materiales podrían aportar un enfoque integrado de cuna a cuna, diseñando productos que no sólo optimicen los costes de distribución o que sean atractivos al consumidor, sino que además puedan ser recuperados en los sistemas de recogida en condiciones interesantes para su reciclaje. Se trata de crear estrategias que favorezcan el conocimiento de los flujos de materiales, con independencia de si son o no envases, para mejorar su gestión cuando se convierten en residuos y establecer, a lo largo de todo su ciclo de vida, los procesos adecuados para que puedan ser recuperados y reintegrados en forma de materias primas.


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2.6.3.2 Sistema de Deposito, Devolución y Retorno (SDDR)

Este es un sistema de gestión de residuos que asocia un valor económico a cada producto para así incentivar que éste sea devuelto al consumidor cuando retorne el producto para su reciclaje. Como se planteó en la implantación temporal en Cadaqués, este sistema puede ser un complemento (paralelo) a los SIG; empezando, por ejemplo: solo con los envases de bebidas. Entonces, los SIG podrían seguir existiendo para la multitud de envases que no estarían incluidos en el SDDR (latas de conservas, envases de productos lácteos, licores y vinos, bandejas de plástico, etc). [31]

Deposito: valor económico asociado a cada producto, un incentivo para que ese producto vuelva a la cadena de producción en las mejores condiciones para su reciclado; esa cantidad no es un impuesto o un coste extra, sino un abono.

Devolución: cantidad que el consumidor ha abonado es reembolsada en su totalidad cuando el envase es entregado de nuevo en el comercio.

Retorno: el producto vuelve a la cadena de producción, es una materia prima en condiciones de convertirse en cualquier nuevo producto, el ciclo se cierra y no hay residuos, sino recursos.

¿Como funciona?

Los productores (embotelladores, importadores o distribuidores) pagan el depósito al operador del sistema por cada envase que ponen en el mercado.

Los comercios (hiper y supermercados, tiendas medianas y pequeñas, gasolineras, etc.) compran los productos, y sus envases, a los productores. Pagan el precio del producto más el depósito por cada envase. También cobran a los consumidores por el envase a la hora de la compra, y devuelven su importe cuando éstos lo devuelven.

Los consumidores compran el producto envasado y pagan el depósito por cada envase al comercio. Cuando han consumido el producto, si entregan el envase vacío en cualquier comercio, se les devuelve íntegramente el depósito pagado. Si el consumidor no quiere devolver el envase, la cantidad queda en el circuito y ayuda a financiar el sistema.

El operador del sistema devuelve a los comercios lo que han pagado a los consumidores según recibe los datos de parte de éstos. Realiza la compensación entre los agentes que intervienen en ciclo. Además, se encarga de gestionar la logística de los envases, la correcta recuperación de los materiales y controlar el flujo económico entre los diferentes agentes que intervienen.

La Administración Pública se encarga de controlar la transparencia de las estadísticas y datos de la gestión del operador y audita las cuentas de todo el sistema.


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Figura 36 Esquema Sistema Depósito Devolución y Retorno [31]

Un SDDR supone una mejora de la economía circular en referencia a los materiales de los envases, dado que la adopción de un SDDR implica cerrar el círculo de la cadena de producción del material contando con menores pérdidas de flujo.

Conforme a lo referido en el informe “Flujos de residuos de envases”, redactado por el Gremi de Recuperació de Catalunya, se tienen las siguientes conclusiones:

Con carácter global, el SDDR contribuye al incremento de los envases destinados a reciclaje, reduciendo el impacto ambiental (menor volumen a incineración y vertedero). Este incremento queda cuantificado en la banda del 36 al 49%.

El SDDR permite la identificación y cuantificación en tiempo real de los residuos de envases sometidos a este sistema, lo que reduce incertidumbres en los inputs destinados a valorización material.

La eficiente separación en origen de un SDDR implica un incremento sustancial de la calidad del material reciclado (al contar con una cantidad de impurezas e impropios muy limitada). Esto supone mayores precios de venta del material reciclado y menores costes asociados al tratamiento de impropios de este material.

En términos económicos, según este informe, se generaría una situación ganar-ganar (win-win) en la que tanto los entes locales como la industria del reciclado reducirían los costes de recuperación.

A este respecto, el municipio gerundense de Cadaqués (que es asimismo la localidad más oriental de la Península Ibérica), llevó a cabo el año pasado una experiencia piloto en la que se probó un SDDR local.


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A tenor del pertinente informe de análisis de la prueba, el SDDR implantado contó con una gran acogida por parte de la ciudadanía y del comercio (tanto en supermercados como en pequeño comercio), y ratificó que la adopción de este sistema supone un aumento global notable en el volumen de recogida selectiva, así como un incremento de la calidad de los materiales recuperados. Por consiguiente, el ahorro neto resultante de la recogida de envases mediante este sistema ha sido cuantificada en el entorno de los 30.000 euros.

No obstante, en España la opción de SDDR parece muy remota, ya que buena parte de la industria vinculada al SIG se opone a adoptar este otro sistema, esgrimiendo fundamentalmente el desmedido nivel de inversión que supone la medida, que no compensa el aumento del volumen de material reciclado, así como el gravoso perjuicio para el pequeño comercio que supone la adopción de este. [30]

En Cataluña, cada día se ponen a la venta 9 millones de envases de bebidas. De éstos, únicamente se recogen selectivamente 3,5 millones. El resto, 5,5 millones acaban vertidos, incinerados o dispersados por el medio ambiente. Eso supone no sólo un importante impacto medioambiental si no también un derroche de materia prima. [30]

Tras años de experiencia, el sistema de retorno de envases ha demostrado unos resultados excelentes en las regiones donde está implantado. Los países escandinavos tienen cifras de recuperación entre el 80 y el 95%. En Alemania, se ha alcanzado el 98.5% de éxito.

Ya son más de 40 regiones del mundo donde se aplica el Sistema de Retorno, y media docena más están estudiando su implantación. En aquellos donde ya hay años de experiencia, todos los agentes implicados están satisfechos con la iniciativa, y se han superado las reticencias iniciales. En la siguiente figura se ubican las implementaciones con verde y las iniciativas con lila. [32]

Figura 37 Países y regiones SDDR. [32]


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2.6.3.3 Transición de sistemas de gestión

El éxito requiere un entorno propicio y adecuado que comprenda instrumentos legales, regulatorios y económicos, así como suficiente financiamiento, capacidad del personal y conciencia pública sobre el medio ambiente. Por lo tanto, es cuestionable si las soluciones y tecnologías particulares pueden simplemente copiarse con éxito. Hacerlo puede resultar en una inversión "perdida", instalaciones que operan por debajo de su capacidad, con pérdidas o incluso inactivas, u otras consecuencias no deseadas, como un aumento en el vertido ilegal. La réplica de las políticas de países con diferentes niveles económicos también puede resultar como costos que excedan el nivel de accesibilidad, que a su vez aumenta los riesgos de fracaso.

Se presta especial atención a los "componentes básicos" y al correcto funcionamiento de un sistema de gestión de residuos, como datos confiables, legislación, marcos institucionales, financiación, comunicación y participación pública, capacidad de gestión y operaciones. Como estos elementos están estrechamente integrados, los cambios en cualquiera de ellos dan como resultado cambios en los demás. Del mismo modo, la recolección de residuos, el transporte, el tratamiento y la eliminación están integrados verticalmente y los cambios en una parte del sistema impactan en toda la cadena de valor. [33]

Entre las consideraciones y lineamientos para gestionar residuos según Municipal Solid Waste.

Mejorar cualquier sistema de gestión requiere una aproximación gradual. Los cambios deben ser introducidos de forma incremental, y el sector debe permitir que la mejora crezca naturalmente sin intervenciones desmedidas.

El primer y más básico objetivo de cualquier sistema de gestión de residuos es proveer recolección y disposición profesional a todos sus integrantes, incluyendo, por lo menos a todo el sector urbano y todo, o parcialmente, el sector rural y su prácticas y disposiciones medioambientalmente sanas. Como regla, invertir en sistemas e infraestructuras con más sofisticación deben ser solo consideradas después del nivel básico de servicio para la población.


3 CAPÍTULO IV: PROPUESTA 3.1 Hilo de ideas: camino hacia la plataforma

Las leyes avanzan y junto a ellas los hábitos de los consumidores.

Esto sucede por los lineamientos mundiales, pero de manera más limítrofe, de la Comunidad Europea en su contundente búsqueda de una economía circular. La Comunidad es cada vez más exigente con las metas propuestas, y esto conlleva, a que cada vez surjan más penalizaciones a aquellos que las incumplan, y esto a su vez, resulta como un traslado de responsabilidad (pagos) en forma de impuestos, tasas o comisiones directas o indirectas a los consumidores, quienes son los que verdaderamente pueden gestar el cambio. Por mucha tecnología que exista y se aplique, los consumidores, y cualquier otro tipo de generador de residuos, tienen un papel fundamental; por un lado, el flujo de residuos es demasiado grande para ser asumido sin separación adecuada, y, por otro lado, si no cambian las costumbres de consumo este flujo proyecta ser cada vez más grande y difícil de solucionar. Por el contrario, si las costumbres de los consumidores cambian, ya sea por imposición de pagos, concienciación o cualquier mecanismo; la industria del plástico se vería directamente afectada lo que conllevaría a un cambio en los productos y empaques.

El consumo de plástico en el Área Metropolitana de Barcelona es muy alto, representando un 13% de todos los residuos generados. Si de forma conservadora, redondeamos los números por la baja y tomamos las 1.556.908 toneladas, como 1,5 millones de toneladas de residuos (de cualquier composición) generados en el área metropolitana de Barcelona en el 2018, esto sugiere que 195 mil toneladas (13%) son de plástico.

Si continuamos detallando, según la data del AMB, aproximadamente 60.000 toneladas (30% de todo el plástico) es film.

¿Qué es el film? El film no es solamente bolsa. El film es esa película plástica que se utiliza para envasar una gran cantidad de productos como: cubiertas de empaques, sobres para salsas, láminas para separar charcutería, etc. Por ello, su uso y consumo es tan difícil de evadir.

Solamente 5 mil toneladas (8%) de film y bolsas ingresan adecuadamente al contenedor de envases ligeros, que es en donde se pueden aprovechar mejor.

Nos preguntamos entonces, ¿qué sucede con las otras 55 mil toneladas (92%) ?; son ingresadas en los contenedores incorrectos (como muchos otros residuos).

De todas esas toneladas ingresadas a contenedores diferentes al amarillo, solo se recupera el 18%, que representa exclusivamente lo ingresado en los contenedores de “Restos” (contenedor gris) ya que pasan por un proceso de separación en los Ecoparques.

Adicionalmente, por ser el film un material complicado de extraer (especialmente cuando no se separa y deposita adecuadamente) el 75% que no se recupera acaba en incineradoras y vertederos. Cuando los separadores de residuos dicen “es complicado extraer film” lo que realmente están diciendo es que requiere demasiado esfuerzo (coste adicional) para extraer y adaptar.

¿Por qué no asumimos este coste adicional? Considerar que viene revuelto y contaminado con muchas otras materias en sus diferentes estados y formatos; el coste de extracción y adaptación para procesos siguientes es demasiado elevado en contraste con la venta que se podría lograr,


puesto que los materiales se venden por peso, es decir, para lograr un importe atractivo en concepto de plástico recuperado, se tendría que extraer y adaptar demasiado film para que acumule un peso considerable (atractivo). Esto no es viable. [28]

Dada esta problemática, se han modificado e implementado leyes para tratar de disminuir las repercusiones de fabricar productos con material virgen que normalmente terminan en incineradoras y vertederos. Uno de estos ejemplos surge en el 2018 cuando se establece un Real Decreto que exige que en el 2020 las bolsas de 50 micras (o más) deben tener, como mínimo, un 50% de material reciclado en su composición. También, demanda que en el 2030 todos los envases deben ser totalmente reciclables.

A este Real Decreto 293/2018 se le suma la misión de la AMB de crear una solución que implique un pacto social que incluya a las administraciones, industrias, comercios y ciudadanía. Estas soluciones se reúnen en el acuerdo PREMET25, que son una serie de normas, alineadas con las europeas, que incluyen aumentar la tasa de reciclaje a un 55% para el 2025 y a un 60% en el 2030.

Tomando en consideración las metas que se tienen estipuladas, se analizaron las 3 alternativas que existen para lidiar con el tema del film en bolsas y envases: Reducir, Reutilizar y Reciclar. En dicho análisis se llegó a la conclusión de que la opción más coherente, la que distribuye la responsabilidad equitativamente entre todos los implicados, y además tiene capacidad de afrontar simultáneamente todo el film, y no solo la bolsa, es el reciclaje. Apunta a una solución industrial para un problema industrial.

En este sentido, el sistema del Reciclaje integra a 3 agentes principales: el consumidor (o generador de residuos), el reciclador y el transformador. El sentido actual y tradicional de este ciclo parte de los residuos generados por el consumidor que, dependiendo de su calidad en separación, son recolectados y transportados a recicladoras. Este segundo agente se encarga de convertir este residuo en materia prima, que es posteriormente entregado al transformador para la fabricación de productos con material reciclado. Finalmente, estos productos son reinsertados en el mercado y de vuelta al consumidor.

Sin embargo, si invertimos el sentido de este ciclo y lo interpretamos como un ciclo de responsabilidad, donde cada agente impulsa la conducta de quien lo antecede, todo cambia. Por ejemplo: para que el transformador alcance las metas impuestas por el PREMET25 con plástico local, él tiene que exigirle al reciclador unas condiciones específicas de materia prima. Esto hoy en día no ocurre en su totalidad, y por ello, los transformadores se ven en la obligación de importar dicha materia prima de países como Alemania y Francia quienes garantizan estas condiciones específicas.

De igual manera, el reciclador tendría que exigirle al consumidor una separación óptima de residuos para que su producción sea eficiente y pueda abastecer las necesidades del transformador. Por tanto, con esta nueva perspectiva, cada participante procura la buena práctica del agente que le precede.

Acercando la lupa al consumidor específicamente, es importante también mencionar que una de las normas que plantea el PREMET25, es que, a partir del año 2025, al consumidor se le cobrará por cantidad de residuos generados, así como también, por la calidad de separación. Dicho esto, la tarea de separar los residuos apropiadamente para el beneficio del reciclador ya no sería un acto de responsabilidad social si no una decisión con costo.


Entonces, el hecho de no separar correctamente, o generar residuos en exceso, repercutiendo como gasto, hace que el consumidor le otorgue un valor a sus residuos que antes no tenía, y se presenta entonces la oportunidad de cambiar su significado de desecho a material, entendiendo que además este puede ser vendido directamente a recicladores, saltando la gestión de residuos municipal y preparando la materia prima para venderla al mayor coste.

Con todo esto en mente, se estudiaron las iniciativas económicas actuales que sirven para conectar necesidades con productos y servicios. De aquí surge la idea de diseñar una plataforma para abastecer las demandas de cada uno de los agentes que conforman la economía circular.

La propuesta es una plataforma que apoya la transformación hacia esta nueva cadena de valor promoviendo la cooperación que se necesita para lograr su éxito. Propone un espacio para explorar la nueva economía de los materiales donde consumidores, recicladores, transformadores, comercios y cualquier otro interesado, puedan contactarse, provocando intercambio de información para después concretar transacciones económicas. Dando lugar, a que cada agente proporcione y reciba lo que necesita para sus propios intereses y también para impulsar la circularidad del material local. Este tipo de dinámica promueve la comunicación multilateral donde cualquier tipo de usuario ya sea quien lo antecede o quien lo sigue dentro del ciclo.

Para que este sistema sea eficiente y preciso, cada usuario creará un perfil de acuerdo a su naturaleza. Dentro del mismo, explicará sus capacidades, la industria a la que pertenece, su historial, certificaciones, requerimientos, demandas, ofertas y toda la información necesaria para poder conectarse confiablemente con los demás usuarios, y así, promocionar lo que ofrece y demanda.

Este sistema proporciona una transparencia en el escenario actual y facilita las relaciones que tienen que existir en un modelo colaborativo, acorde a la evolución de las leyes, y que busque sostenerse en el tiempo.

Este portal toma como modelo a dos de las plataformas más exitosas y utilizadas entre empresas y clientes: Linkedin y Yelp. Ambos medios facilitan las comunicaciones B2B y C2B, generando diálogo y debate acerca de tópicos dentro de las diferentes industrias y permitiendo la difusión de información relevante y de vanguardia. Con esto en mente, la plataforma además de generar un directorio de empresas relacionadas a las diferentes áreas del reciclaje también busca abrir un espacio para que los ciudadanos puedan formar parte del sistema. Para ello, dentro del perfil de cada empresa se abrirá un espacio para valorar experiencia y escribir reseñas, de esta manera no es solamente la AMB quién valora y certifica la calidad del producto y servicio prestado, sino también el usuario. Esta función en específico atiende la necesidad que existe de hacer que la sociedad participe y se informe sobre las alternativas de materia y productos reciclados y comparta conocimiento.

En cuanto a las empresas se refiere, la plataforma propicia un lugar para establecer relaciones, reconocer a sus competidores, aprender a través de las opiniones de los clientes y así poder posicionarse dentro de su gremio. Esta transparencia impulsa y estimula a los diferentes agentes a prestar mejores servicios y ayuda a los recicladores emergentes a captar tanto a proveedores como potenciales clientes.

Es importante destacar que la plataforma no está pensada como centro de transacciones comerciales si no meramente como una especia de red social enfocada en la economía circular.


4 CAPÍTULO V: CONCLUSIONES La aplicación del sistema integrado de gestión de residuos plásticos establecido actualmente en toda España a través de Ecoembes ha estado estancado durante años en todo el país incluyendo el Àrea Metropolitana de Barcelona, resaltando que alcanzó su pico de recogida selectiva en el año 2010 alcanzando aproximadamente un 37% de participación cívica y ha ido disminuyendo hasta el actual 35%. En vista del estancamiento de participación y deficiencias en el sistema, en contraste con el mandato de la Unión Europea de alcanzar una tasa de reciclaje del 55% para el 2025 y del 60% en 2030; se pusieron en marcha unas estrategias piloto de sistemas de gestión de recogida individualizadas en unos municipios que han demostrado aumentos significativos alcanzando hasta un 76% de efectividad, además, también cabe destacar, uno de los municipios aumentó de 19% a 60% en un solo año. Esto dio paso al programa metropolitano de prevención y gestión de recursos y residuos municipales PREMET 25 donde se establece un cambio de sistema que cobre en base a la retirada de residuos como cualquier otro servicio, es decir, por cantidad, pero más allá, por calidad de separación impulsando un verdadero cambio en la manera de disponer de los materiales desechados.

Por otro lado, las leyes también avanzan hacia la conciencia de los fabricantes obligando a introducir cada vez más materiales reciclados en sus mezclas poliméricas con la intención de disminuir la extracción y uso de materiales vírgenes. Estos materiales reciclados deben cumplir una cantidad de especificaciones para poder ser considerados en los procesos. Debido a la dificultad de procesado de las mezclas heterogéneas de plástico recolectadas actualmente y la dificultad e incertidumbre que esto le genera a los recicladores locales, los fabricantes terminan importando materiales reciclados de otros países para lograr abastecer su capacidad de producción.

Después de varias investigaciones por medio de reuniones, seminarios y demás; con profesionales del área dedicados a diferentes sectores, se concluyó que falta cooperación y comunicación entre los agentes implicados para una configuración de economía circular funcional; esto abarca desde el consumidor (o cualquier tipo de generador de residuos) hasta el fabricante, pasando por los recicladores y demás.

Los fabricantes están obligados a cumplir con la mezcla que aumentan en proporción de material reciclado.

Los recicladores quieren cumplir con la demanda de material reciclado por parte de los fabricantes, pero no terminan de saber cuáles son sus requerimientos porque los obtienen de otro lugar, y además, la viabilidad económica de separación de mezclas demasiado heterogéneas es limitada.

Los generadores de residuos empezarán a pagar por la retirada y buscarán una forma de pagar menos.

Si existiera una plataforma de comunicación donde los fabricantes pauten su demanda y especificaciones, los recicladores obtengan la información y trabajen en abastecerla, y los generadores de residuos analicen transparentemente cuánto vale cada tipo de material dependiendo de su estado y formato, comparando con el coste de gestión urbana; potencialmente se pondría en marcha una configuración de economía circular donde se satisfagan las necesidades de cada involucrado. También, daría lugar a nuevas empresas como pueden ser: trituradoras, separadoras, transportistas, fabricantes de productos plásticos, fabricantes de maquinaria para este sector, recolectores de residuos, almacenistas y demás.


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[28] Joan Carles Fernández, Director del Departamento de Gestión y Planificación de Proyectos de AMB, comunicación personal, 4 de abril de 2019.

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[31] Agència de Residus de Catalunya. (2013). Resumen ejecutivo, informa de la implantación temporal de un SDDR en Cadaqués. Recuperado el 3 de marzo de 2019: http://www.retorna.org/mm/file/InformeCadaquesES.pdf

[32] Retorna Org. (2018). Experiencias de éxito. Retorna Org. http://www.retorna.org/es/elsddr/experiencias.html

[33] Tokio Development Learning Center. (2018). Municipal Solid Waste Management: a roadmap for reform for policy makers. Washington DC, EEUU. World Bank Group.

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