TECNOLOGÍA

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Reciclaje de neumáticos

Dos proyectos generan alternativas para la reutilización del caucho

EVANILDO DA SILVEIRA | ED. 246 | AGOSTO 2016

 

Muestras de hormigón con partículas derivadas de neumáticos descartados y molidos

Muestras de hormigón con partículas derivadas de neumáticos descartados y molidos

Por cada 100 neumáticos que se cambian en Brasil, alrededor de 55 se los llevan sus propietarios para usarlos como rueda de auxilio o para otros usos, según los datos de la Asociación Nacional de la Industria de Neumáticos (Anip). Los 45 restantes acaban en puntos de recolección porque ya no están en condiciones de ser útiles. El 67% de ellos se emplea como combustible alternativo en hornos de la industria del cemento, generando energía para la fabricación de clínker, la principal materia prima del sector. El 33% restante se recicla y da origen a productos tales como pisos de canchas deportivas, césped sintético, alfombras de automóviles y suelas de calzados. Dos proyectos de investigación, uno de la Universidad Federal del ABC (UFABC) y otro de la Universidad de São Paulo (USP), desarrollaron nuevas alternativas de reutilización para los neumáticos descartados, la primera para encapsular motores de automóviles, con el objetivo de reducir el ruido, y la segunda, para la elaboración de un hormigón armado más flexible.

La alumna de doctorado en Nanociencias y Materiales Avanzados de la UFABC, Kelly Cristina de Lira Lixandrão, desarrolló, en colaboración con la filial brasileña de Mercedes Benz, un compuesto de polipropileno y polvo de caucho, que se obtiene mediante la trituración de neumáticos, para utilizarlo en el encapsulado de motores de automóviles. “Nuestra meta, consiste en reducir la cantidad de despojos de neumáticos acumuladas en lugares impropios y reducir la contaminación sonora y del aire, evitando su incineración a cielo abierto, que libera sustancias tóxicas”, explica su supervisor de doctorado, el físico Fabio Furlan Ferreira, del Centro de Ciencias Naturales y Humanas (CCNH) de la UFABC.

La resina termoplástica de polipropileno (en forma de polvo o pellet granulado) y el caucho pulverizado, una vez fundidos en un cilindro caliente, pasan por una matriz que les confiere su formato final”, explica Ferreira. El físico relata que se elaboraron placas con ese compuesto, en proporciones de un 20% y un 30% de polvo de neumáticos en matriz de polipropileno. “El material producido con el 20%, que es más sencillo de procesar, se utilizó para la fabricación de un prototipo adaptado a un camión comercial de Mercedes para la realización de un test de ruido externo en una pista de ensayo modelo”, comenta. “Los resultados fueron satisfactorios. El ruido del motor encapsulado con nuestro producto resultó similar al obtenido para el material estándar de serie”.

La ventaja, según Ferreira, reside en que el material desarrollado por Lixandrão es aproximadamente un 53% más liviano y un 20% más barato que el utilizado hasta ahora, porque una parte de su composición es de polipropileno reciclado (un material plástico duro empleado en cajones, asientos y juguetes). Además, el prototipo se elaboró de manera tal que se obtuvo una pieza única de fácil fijación en el vehículo, sin necesidad de utilizar anclajes metálicas, lo cual también contribuye a la reducción de su costo.

Según comenta Fernando Casa, analista de Ingeniería de Materiales de Mercedes Benz, la decisión de cooperar con la UFABC tuvo como objetivo garantizar que la empresa permanezca actualizada y aproveche las eventuales innovaciones que puedan surgir de las investigaciones realizadas en el posgrado de la universidad. “Tenemos la posibilidad de aprovechar las ideas de alumnos e investigadores y también podemos sugerir como temas de investigación ciertos asuntos de nuestro interés”, explica. Según él, la solución que aportaron Lixandrão y Ferreira para los neumáticos por ahora se mostró viable, aunque aún se encuentra en fase de desarrollo.

Un problema ambiental que adquiere nuevas soluciones, tales como la transformación en polvo (arriba) y utilización en la elaboración de hormigón o en el encapsulado de motores

Un problema ambiental que adquiere nuevas soluciones, tales como la transformación en polvo (arriba) y utilización en la elaboración de hormigón o en el encapsulado de motores

Partículas de caucho
En otro proyecto, en este caso, del Departamento de Ingeniería de Materiales de la Escuela de Ingeniería de Lorena, en la USP, el químico Clodoaldo Saron creó una alternativa para el reciclado de neumáticos usados en nuevos tipos de cemento. “Desarrollamos un tipo de hormigón que, en su composición, posee partículas de caucho de neumáticos mezclada con arena, en un porcentaje de hasta un 15%”, explica. Saron comenta que las gomas son de naturaleza orgánica y, químicamente, poco compatibles con la arena y el cemento, que son materiales inorgánicos. Eso se solucionó adosándole agentes compatibilizantes, integrados por grupos químicos funcionales del tipo de los anhídridos y epóxidos, altamente reactivos y capaces de formar uniones estables. “Los resultados obtenidos revelaron que los dos compatibilizantes resultaron eficientes para ese propósito”. Una vez logrado eso, se siguieron los mismos procedimientos que se emplean para el preparado de la argamasa convencional, con la adición de cemento y agua en las cantidades preestablecidas.

De acuerdo con el investigador, este nuevo tipo de hormigón podría adquirir diversos usos en la construcción civil, como en el caso del pavimento de veredas. “Puede absorber mejor el impacto durante la caminata, aportar mayor confort y reducir el riesgo de lesiones”, dice. “Su mayor capacidad de deformación también podría ser útil en pavimentos arbolados, reduciendo las roturas del mismo causadas por las raíces de los árboles”. El hormigón armado con adición de goma incluso podría emplearse en la construcción de edificios que soportan grandes vibraciones, siempre que se desarrollen estructuras capaces de absorberlas, evitando daños físicos en la edificación. Saron aclara que los test solamente se han realizado en laboratorio y estima que restan otros tres años de desarrollo. La investigación, que ya cuenta con una solicitud de patente, suma ahora la colaboración del profesor Sebastião Ribeiro y del doctorando Diego David Pinzón Moreno.

Basura difícil de eliminar
En 2015, se vendieron en Brasil 71,9 millones de neumáticos y se descartaron 45,7 millones. Los neumáticos usados constituyen un tipo de basura difícil de eliminar porque no son biodegradables y ocupan un gran volumen. Si se los descarta en cualquier sitio, pueden contaminar ríos y arroyos, o bien sirven de criadero de mosquitos transmisores de enfermedades. Si se los quema a cielo abierto, liberan sustancias tóxicas. Por tales razones, la resolución de 2009 del Consejo Nacional de Medio Ambiente determinó que, por cada neumático nuevo que se vende para el mercado de repuestos (para vehículos usados), las empresas fabricantes o importadoras deberán darle un destino adecuado a uno “inservible”, que es como se denomina a aquéllos que están completamente fuera de uso. Según el presidente de la Anip, Alberto Mayer, los fabricantes cumplen con esa normativa. “Hay 1.008 puntos de recolección, que incluyen los convenios con las municipalidades y los sitios de acopio temporarios en los locales revendedores”, informa. Tan sólo durante el año pasado se recolectaron 451.700 toneladas, equivalentes a 90 millones de neumáticos de automóviles particulares.

En Estados Unidos, alrededor del 60% de los neumáticos desechados se utilizan para la generación de energía en cementeras, fábricas de papel o para la red de energía eléctrica. El resto se reciclan, según datos de la Anip. “En Alemania, un país donde el reciclaje es algo muy valorado, ese producto atrae recolectores a los sitios de reventa”, informa Mayer. Según Fabio Furlan Ferreira, de la UFABC, Japón es el país más adelantado en el reciclaje de neumáticos inservibles. “Allá, su reutilización alcanza alrededor del 91% del volumen total y los tres principales mercados para el reciclado de neumáticos son la generación de energía, aplicaciones en la construcción civil y exportación para su reutilización y recauchutaje”.

Proyecto
Empleo de la técnica de FTIR (Espectrometría Infrarroja con Transformada de Fourier) en el estudio de la reutilización de residuos poliméricos de PET y de neumáticos usados mediante reciclado mecánico (nº 2007/07676-9); Modalidad Apoyo a la Investigación – Regular; Investigador responsable Clodoaldo Saron (EEL/ USP); Inversión R$ 145.493,09


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