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Tecnología

De vuelta a la producción de botellas

Una cantidad impresionante de botellas plásticas de gaseosas descartadas flotan sobre los ríos y arroyos en diversos lugares de una ciudad inundada. Esa escena ya se ha vuelto típica en el verano, principalmente en los grandes centros urbanos, donde cualquier lluvia fuerte pone en evidencia el problema del descarte de botellas fabricadas con Poli (tereftalato de etileno), más conocido como PET, del inglés Poly (Ethylene Terephtalate) .

Cuando son reaprovechados, en las ciudades en las que existe recolección selectiva de residuos o por medio de recolectores que operan en basurales, los envases PET van a parar a las industrias fabricantes de cerdas para escobas y cepillos, hilos de coser, sogas, alfombras y rellenos de almohadas, acolchados y animales de peluche, entre otros productos. Pero si fuera por la profesora Maria Zanin, del Departamento de Ingeniería de Materiales de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), el PET recuperado podría tener un destino más noble, regresando a la producción de las propias botellas.

Zanin coordina el proyecto Desarrollo de un Método de Reciclaje Químico de PET Posconsumo por Hidrólisis, que tiene como propuesta establecer un sistema de despolimerización de los envases usados, permitiéndole al producto final (la materia prima original del PET, también llamada monómero) retornar a la línea de producción de nuevas botellas. “En una petroquímica, los derivados del petróleo son transformados en plásticos. El proceso elaborado por nuestro equipo realiza el camino inverso”, afirma la profesora Maria Zanin, quien explica que se desarrolló un método para transformar el PET en derivados del petróleo nuevamente, con un grado de pureza suficiente para permitir su uso en la fabricación del PET sin ningún tipo de restricción mercadológica. “Durante el proceso todas las impurezas relacionadas química o físicamente al polímero son separadas y, de ese modo, el producto reciclado puede volver a estrar en contacto directo con los alimentos”, dice la investigadora.

Cambio de ruta
“El proceso convencional de reciclado,es decir, triturado, lavado, secado y procesamiento, solo permite la utilización de productos que no vayan a tener contactodirecto con alimentos”, afirma. De esa manera, el producto reciclado sale de su principal mercado, que son los envases para refrescos, agua, aceite de soja, vinagre y bebidas isotónicas, entre otros.

La reutilización del PET en esos embalajes genera también un beneficio para la economía brasileña. Según datos de la Asociación Brasileña de la Industria Química (Abiquim), el país consumió, en 1999, casi 330 mil toneladas de PET, lo que obligó a la importación de 146 mil toneladas del producto. Además del polímero preparado, ese año fueron importadas otras 27 mil toneladas de monómeros. El gasto total llegó a casi 140 millones de dólares. Además de la disminución de las importaciones, la utilización de procesos de reciclado de envases para envases genera otros beneficios importantes: desarrollo de tecnología propia, nuevos empleos, economía de recursos naturales (petróleo) y disminución de los residuos a que serán efectivamente descartados. Todo debido a la saludable práctica del reciclado.

Primer mundo
Según datos de la Asociación Brasileña de Fabricantes de Envases de PET (Abepet), en 2000 se reciclaron 67 mil toneladas de dicho producto. Con relación al año anterior, el resultado registra un crecimiento del 34%. “Esto representa un índice del 24,6%, similar al de países como Japón y Estados Unidos, donde el reciclaje de PET se realiza hace más de 20 años. En Brasil, el proceso de reciclado tiene poco más de siete años”, compara Alfredo Sette, presidente de Abepet. El empresario afirma que el sistema de recolección selectiva e implantación de cooperativas de recolectores son factores primordiales para el incremento de esos números.

El número de envases PET descartados impresiona a los menos informados. La profesora Maria Zanin realizó una investigación con residuos urbanos entre agosto de 1997 y enero de 1999 en Araraquara, ciudad con 180 mil habitantes, en la cual se constató el descarte de más de 7 mil envases PET por día.

Durante el desarrollo de los trabajos que levaron al nuevo sistema de despolimeralización del PET, el equipo de Maria enfrentó varias dificultades. Una de ellas fue la ausencia de informaciones, ya que buena parte de los procesos de reciclaje químico está patentada. La mayor dificultad en el área reside en que los procesos encontrados en artículos o en patentes son normalmente incompletos, pues abarcan el problema desde el comienzo hasta el medio o del medio hasta el fin. Según la profesora, el énfasis en estos casos es puesto en el reciclaje de residuos industriales, que implica una realidad completamente diferente a la del reciclaje de residuos de consumo, principalmente en Brasil. En el país, salvo excepciones, la basura doméstica contiene residuos de todo tipo, dificultando la selección y la limpieza de los productos reciclables.

De esta manera, Zanin optó por un estudio abarcativo, utilizando el PET en reacción con agua. En la búsqueda de las mejores condiciones para esa reacción se utilizaron varios parámetros, como la temperatura del agua, el tamaño de las partículas, el catalizador (acelerante de las reacciones químicas), pH, agitación, tratamiento superficial y, posteriormente, presión. La producción inicial, realizada en los recipientes de vidrios comunes en un laboratorio, alcanzó al 100% de los monómeros después de tres horas. Posteriormente, se construyó un reactor en acero inoxidable que permitió la presurización del sistema y la obtención de temperaturas mayores. “Con el reactor, fue posible alcanzar la totalidad de la reacción en cerca de 15 minutos con presiones 11 veces mayores”, cuenta el ingeniero Sandro Donnini Mancini, que prepara su tesis de doctorado sobre el tema.

Pureza original
Además de producir los monómeros con el nuevo proceso, los investigadores aún buscan un nivel de pureza similar a los producidos en las petroquímicas. El mayor problema para el pleno desarrollo de la hidrólisis (ruptura de las aleaciones químicas por agua) como técnica de reciclado químico es la dificultad para obtener el ácido tereftálico puro, el principal monómero del PET. Para ello, se desarrolló también un método de purificación.

Se realizaron diez ensayos de caracterización del material purificado, cuyos resultados fueron comparados con los del ácido tereftálico producido por las petroquímicas. “Pese a algunas diferencias, las distintas semejanzas entre ellos permiten la utilización del ácido tereftálico, producido a partir de PET posconsumo para la producción del polímero sin restricciones para acondicionar alimentos”, analiza Maria Zanin.

Existen otras formas de reciclado de envase para envase que difieren con la propuesta por la profesora. Una de ellas consiste en la utilización de material reciclado como relleno en un “sandwich” de varios pisos, con material virgen que acondiciona al material reciclado convencionalmente (aplicación aprobada por el Ministerio de Salud al final de 1998). Otra forma es el llamado “super-clean “, un sistema de lavado muy eficiente que asegura la inexistencia de cualquier elemento nocivo para la salud o para el alimento que será envasado. Este proceso todavía no es utilizado en Brasil, aunque ya existen investigaciones en ese sentido.

Porcentaje mayor
Empresas que utilizan algunas de las técnicas de reciclaje de envases para envases en el mundo aplican un pequeño porcentaje del material recuperado junto con material virgen en la línea de producción. Pero la tendencia indica que, con el abaratamiento del uso del PET reciclado provocado por el alto nivel de consumo, dicho porcentaje puede elevarse gradualmente.Para finalizar su proyecto de reciclaje de envases para envases, la investigadora Zanin elabora un medio de recuperación del otro monómero del PET, el etilenoglicol. Según la profesora, la transferencia del método a una escala industrial depende de ensayos en una planta piloto y de los análisis de costos. El pleno desarrollo del reciclado de envases para envases depende con seguridad de la finalización de este proyecto, que servirá de estímulo para la adopción de sistemas más elaborados de recolección y reciclaje de productos cuyo destino es la basura.

El PROYECTO
Desarrollo de un Métodode Reciclado Químico de PET Posconsumo por Hidrólisis
Modalidad
Línea regular de auxilio a la investigación
Coordinadora
Maria Zanin – Departamento de Ingeniería de Materiales de la UFSCar
Inversión
R$ 9.741,25

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