En una asociación de recicladores de Lima llegan 100 kg de botellas y envases recogidos en el Callao. Después de clasificar, triturar y lavar, quedan unos 75 kg de material listo para volver a moldearse. ¿Adónde fueron los otros 25 kg? ¿Y alcanza ese número para decir que el reciclado «conviene»?
Polímeros y sociedad: ventajas y desventajas
Los polímeros sintéticos están en tu mochila, en tu ropa, en la refrigeradora y en el celular. Se usan tanto porque son baratos, livianos, resistentes y fáciles de moldear. Pero esas mismas propiedades traen problemas: son químicamente inertes y duran décadas.
Ventajas
Desventajas
Livianos: ahorran combustible en el transporte
Se fabrican a partir de petróleo o gas (recursos no renovables)
Baratos y fáciles de moldear
Persisten mucho tiempo en el ambiente
Conservan alimentos y reducen pérdidas
Los envases de un solo uso generan muchísimo residuo
Aíslan, no se oxidan, no se rompen como el vidrio
Los fragmentos pequeños (microplásticos) se dispersan
Sirven en medicina (jeringas, prótesis)
Mezclas y aditivos complican su reciclado
Son baratos de fabricar, y por eso muchos envases se descartan en lugar de reutilizarse
Recolectar, clasificar y lavar los residuos tiene un costo económico alto, y cada etapa pierde masa
Dan trabajo a recicladores y a asociaciones de recicladores y a la industria del reciclado
El reciclaje químico necesita energía y reactivos, y a veces el material reciclado cuesta más que el polímero nuevo
Para reciclar, primero hay que saber qué polímero es. Los envases llevan un número dentro de un triángulo de flechas (código de identificación de resinas):
Código
Sigla
Ejemplo de uso
Tipo de síntesis
1
PET
botellas de gaseosa y de agua
condensación
2
PEAD
baldes, tapas
adición
3
PVC
tubos, cables
adición
4
PEBD
bolsas, films
adición
5
PP
tapers, tapas
adición
6
PS
vasitos, tecnopor
adición
7
otros
nailon, policarbonato, mezclas
según el caso
Reciclaje mecánico: qué se puede refundir y qué no
En el reciclaje, una planta de Lima recibe el residuo plástico clasificado por los recicladores. Ese flujo de masa es lo que vamos a calcular.
Solo funciona con termoplásticos (PET, PEAD, PP...): sus cadenas se deslizan unas sobre otras al calentarse. Un termoestable (termorrígido) muy entrecruzado, como la baquelita o una resina epoxi curada, tiene una red covalente permanente. No fluye al calentarlo y se descompone antes de fundir. A lo sumo se tritura para usarlo como relleno, que no es lo mismo que reciclarlo.
Practica★☆☆Sin empezar
El reciclaje mecánico de un termoplástico puede incluir trituración, lavado y nueva conformación por fusión. a) Justifica por qué el PET puede reprocesarse por esta vía…
El reciclaje mecánico de un termoplástico puede incluir trituración, lavado y nueva conformación por fusión. a) Justifica por qué el PET puede reprocesarse por esta vía y una resina termoestable muy reticulada, como la baquelita, no puede volver a fundirse y moldearse del mismo modo. b) Explica dos procesos que limitan la repetición indefinida de ciclos en los termoplásticos, relacionándolos con la longitud de las cadenas y la presencia de contaminantes. Distingue el reprocesado por fusión de la trituración de un termoestable para usarlo como material de relleno.
Una planta procesa $1000\,\mathrm{kg}$ de residuo bruto de envases de PET. En la clasificación retira $150\,\mathrm{kg}$ de materiales impropios; en el lavado pierde…
Una planta procesa $1000\,\mathrm{kg}$ de residuo bruto de envases de PET. En la clasificación retira $150\,\mathrm{kg}$ de materiales impropios; en el lavado pierde $50\,\mathrm{kg}$ de etiquetas, adhesivos y lodos; y en la extrusión pierde $40\,\mathrm{kg}$ por purgas, humedad residual y otros materiales eliminados. El flujo se representa en el esquema:
a) Calcula la masa final de granza de PET reciclado y el rendimiento másico global respecto a la entrada. b) Explica por qué ese rendimiento no basta para evaluar la sostenibilidad: identifica dos datos adicionales sobre energía, agua, emisiones o calidad del polímero. Todas las pérdidas se refieren a masas absolutas de la misma carga; desprecia otras entradas y acumulaciones.
Reciclaje químico: romper el polímero hasta el monómero
Permite tratar material degradado, mezclado o con aditivos que el reciclaje mecánico no admitiría. A cambio, suele necesitar más energía y reactivos.
Biodegradabilidad y compostaje: laboratorio frente a ambiente real
La fragmentación es un cambio físico: el objeto se rompe en piezas más pequeñas, pero las cadenas pueden seguir siendo las mismas. La biodegradación con mineralización es química: los microorganismos convierten el carbono del polímero en $\mathrm{CO_2}$, agua y biomasa.
Practica★☆☆Sin empezar
Un envase concreto de poli(ácido láctico), PLA, se ha ensayado para compostaje industrial en condiciones controladas de humedad, oxígeno y actividad microbiana, a…
Un envase concreto de poli(ácido láctico), PLA, se ha ensayado para compostaje industrial en condiciones controladas de humedad, oxígeno y actividad microbiana, a temperaturas de aproximadamente $55$–$60\,^{\circ}\mathrm{C}$. a) Explica por qué el resultado de ese ensayo no demuestra que cualquier objeto de PLA se degrade rápidamente en el mar, donde cambian temperatura, espesor, microorganismos y tiempo de exposición. b) Distingue la fragmentación en partículas pequeñas de la biodegradación y mineralización. Justifica por qué la certificación de un producto y unas condiciones concretas no se puede trasladar automáticamente a toda una familia de resinas.
Análisis de ciclo de vida: comparar impactos con datos
Una bolsa de tela de algodón, de las que se usan en el mercado, pesa unos $150\ \mathrm{g}$ y su cultivo consume miles de litros de agua. Una bolsa de polietileno de bodega pesa $6\ \mathrm{g}$ y casi no gasta agua de proceso. ¿La de plástico contamina siempre menos? Depende de qué datos se comparen y de cuántas veces se use cada una.
Practica★★☆Sin empezar
Un estudio compara bolsas para transportar una compra de $15\,\mathrm{kg}$. Esa unidad funcional requiere una bolsa de polietileno de alta densidad de $10\,\mathrm{g}$ o…
Un estudio compara bolsas para transportar una compra de $15\,\mathrm{kg}$. Esa unidad funcional requiere una bolsa de polietileno de alta densidad de $10\,\mathrm{g}$ o dos bolsas de papel de $40\,\mathrm{g}$ cada una. La fabricación emite $1.80\,\mathrm{kg}$ de CO₂ equivalente por kilogramo de polietileno y $1.10\,\mathrm{kg}$ por kilogramo de papel. El agua de proceso consumida es, respectivamente, $5.0$ y $50.0\,\mathrm{L}$ por kilogramo de material. a) Calcula las emisiones y el consumo de agua de fabricación por unidad funcional para ambas opciones. b) Delimita qué comparación permiten esos resultados y qué información falta para concluir cuál tiene menor impacto durante todo su ciclo de vida, incluyendo reutilización, transporte y fin de vida.
Economía circular y lectura crítica de alegaciones
Un fabricante anuncia en Lima «bolsas 100 % degradables que desaparecen en 6 meses». Pero al tamizar la tierra del ensayo aparecen millones de partículas de polímero de menos de $1\ \mathrm{mm}$. Que algo deje de verse no significa que su impacto haya desaparecido.
Practica★☆☆Sin empezar
En una propuesta de economía circular se adopta la prioridad «prevenir residuos, reutilizar y, después, reciclar». Un lote de PVC recuperado contiene mezclas de…
En una propuesta de economía circular se adopta la prioridad «prevenir residuos, reutilizar y, después, reciclar». Un lote de PVC recuperado contiene mezclas de pigmentos, plastificantes y otros aditivos de procedencia variable. a) Explica cómo esa mezcla puede dificultar su uso en una aplicación que exige composición, resistencia y seguridad constantes. b) Compara el reciclaje que permite fabricar un producto de calidad equivalente con el uso del material en una aplicación de menores prestaciones. Argumenta por qué reducir materiales innecesarios y diseñar piezas fáciles de separar puede evitar problemas que el reciclaje posterior no resuelve.
Vuelve al principio: de los 100 kg que llegaron a la asociación de recicladores, los 25 kg «perdidos» son impropios, etiquetas, adhesivos, tapas de otro material, restos orgánicos y finos que se van con el agua de lavado. Que el reciclado «conviene» recién se puede afirmar si, además del rendimiento, un análisis de ciclo de vida muestra que la energía y el agua gastadas son menores que las de fabricar polímero nuevo.
Resumen
¡A practicar! 2 ejercicios de nivel medio en este apartado