Un nuevo proceso de reciclaje de latas de cerveza y de refrescos le imprimir\u00e1 mayor eficiencia, con menor consumo de energ\u00eda y menos generaci\u00f3n de residuos al circuito de retorno a la producci\u00f3n de la aleaci\u00f3n de aluminio para la elaboraci\u00f3n de nuevas latas. Y la novedad est\u00e1 en un horno que entra en calor mediante la acci\u00f3n de un plasma, un gas producido a altas temperaturas, m\u00e1s conocido como el cuarto estado de la materia. El plasma es diferente porque la ionizaci\u00f3n (la p\u00e9rdida o adici\u00f3n de electrones) de sus part\u00edculas, mol\u00e9culas y \u00e1tomos es significativa, lo que le confiere propiedades f\u00edsicas y qu\u00edmicas diferentes de las de los otros estados existentes: el s\u00f3lido, el l\u00edquido y el gaseoso. As\u00ed, el plasma adquiere una caracter\u00edstica peculiar, que es su capacidad de conducir electricidad de manera similar a los metales.<\/p>\n
El nuevo equipamiento, que reciclar\u00e1 todo tipo de objetos de aluminio y restos, virutas y escorias industriales, se encuentra en fase final de desarrollo en el Instituto de Investigaciones Tecnol\u00f3gicas del Estado de S\u00e3o Paulo (IPT, sigla en portugu\u00e9s). El mismo forma parte de un proyecto llevado adelante en el marco del Programa de Asociaci\u00f3n para la Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica (PITE, sigla en portugu\u00e9s) de la FAPESP, conjuntamente con la Asociaci\u00f3n Brasile\u00f1a del Aluminio (Abal), que aglutina a empresas productoras y transformadoras del metal.<\/p>\n
Construido en la Divisi\u00f3n de Mec\u00e1nica y Electricidad del IPT, donde ya se encuentra en operaci\u00f3n, este horno tiene bajo consumo de energ\u00eda; tal su ventaja m\u00e1s evidente. El uso del plasma permite un ahorro de un 97% de energ\u00eda el\u00e9ctrica con relaci\u00f3n a la producci\u00f3n de aluminio primario, aqu\u00e9l producido con base en la extracci\u00f3n mineral de bauxita. Aun cuando se lo compara con el estadio m\u00e1s avanzado del m\u00e9todo convencional de reciclaje -que se vale de la combusti\u00f3n en presencia de ox\u00edgeno puro para calentar el horno (oxicombusti\u00f3n)-, el proceso con plasma es m\u00e1s econ\u00f3mico. Experimentos realizados en el prototipo construido en el IPT indican que para producir una tonelada de material reciclado, dependiendo de su composici\u00f3n, el nuevo horno necesita entre 400 y 500 kilovatios-hora (kWh), frente alos aproximados 750 kWh que requiere el m\u00e9todo convencional.<\/p>\n
La eficiencia de este horno redunda en otro beneficio que llega en buena hora, en este caso en el \u00e1rea ambiental: la eliminaci\u00f3n total de desechos industriales al final del proceso. Con el m\u00e9todo convencional de reciclaje, el uso de sales es un factor ambientalmente problem\u00e1tico. Dichas sales sirven para recubrir el aluminio evitando p\u00e9rdidas del metal por oxidaci\u00f3n, una situaci\u00f3n ocasionada por la presencia de ox\u00edgeno en el proceso. El material utilizado es una mezcla de cloruro de sodio (NaCl) y cloruro de potasio (KCl), en una composici\u00f3n del 10% al 40% de la carga met\u00e1lica que se procesa en los hornos antiguos. Al final, una vez separadas del metal, estas sales no pueden ser utilizarse nuevamente y se convierten en un factor de riesgo de contaminaci\u00f3n de r\u00edos y napas fre\u00e1ticas. Por eso las sales ya utilizadas son dispuestas en dep\u00f3sitos espec\u00edficos, bajo la forma de rellenos industriales, lo que les ocasiona un elevado costo a las empresas. El uso de plasma resuelve por completo este problema porque no utiliza estos productos en el proceso de reciclaje.<\/p>\n
Debido a que su uso tecnol\u00f3gico es reciente y a que posee propiedades tan diferentes a las de los estados de la materia m\u00e1s conocidos, el plasma parece ser de dif\u00edcil manipuleo. Pero el investigador Ant\u00f4nio Carlos da Cruz, coordinador del proyecto en el IPT, explica que la t\u00e9cnica de uso empleada es relativamente sencilla: una vez calentado, el arg\u00f3n (Ar) -que es el gas escogido, debido a que no reacciona con el aluminio- transforma la energ\u00eda el\u00e9ctrica en energ\u00eda t\u00e9rmica (calor), sin la utilizaci\u00f3n de ning\u00fan otro elemento m\u00e1s all\u00e1 del propio gas. En la entrada del horno se instala la antorcha de plasma que, una vez activada mediante una descarga el\u00e9ctrica, hace que el gas se eleve a temperaturas de entre 5.000\u00b0 C y 12.000\u00b0 C, muy superiores a las que se llega mediante el proceso convencional.<\/p>\n
Un secreto industrial El actual prototipo del Horno de Plasma para Reciclaje de Aluminio tiene una capacidad de operaci\u00f3n variable, de acuerdo con el tipo de material. Con el uso de escoria de aluminio, que es un residuo de la producci\u00f3n primaria, la misma llega 200 kilos de carga. Con materiales m\u00e1s nobles, tales como piezas de aluminio y latas, su capacidad es de 550 kilos, en un procedimiento completo de operaci\u00f3n que insume alrededor de dos horas. En total ya se han procesado alrededor de 50 toneladas de material entre escoria y chatarra, en condiciones de simulaci\u00f3n industrial, con la misma capacidad de procesamiento mensual del equipamiento.<\/p>\n Para demostrar mejor la aplicaci\u00f3n del horno de plasma en escala industrial, materiales en condiciones similares de composici\u00f3n y cantidad ser\u00e1n procesados al mismo tiempo en un horno convencional a fin de obtener una comparaci\u00f3n m\u00e1s precisa, incluso en la columna de consumo de energ\u00eda. A los efectos de llevar a cabo estas comparaciones entre hornos conmayor eficiencia -de acuerdo con Cruz-, se hace el montaje de un equipamiento piloto de concepci\u00f3n industrial, con mayor capacidad de reciclaje y que pueda operar en r\u00e9gimen de dos turnos diarios, pues el mismo puede funcionar las 24 horas ininterrumpidamente. En las dependencias del IPT, la operaci\u00f3n del horno prototipo es de un turno solamente. La operaci\u00f3n industrial catapultar\u00e1 a Brasil al grupo de pa\u00edses que usan actualmente plasma para el reciclaje de aluminio. “En Canad\u00e1, Francia y Sud\u00e1frica las empresas utilizan plasma para el reciclaje de escoria de aluminio, pero el proceso que desarrollamos ac\u00e1 en el pa\u00eds es innovador, pues ampl\u00edala gama de posibilidades de uso de materiales para el reciclaje por medio de una nueva t\u00e9cnica. Pueden ser piezas de aluminio fundido, laminados, perfiles, chapas y latas”, afirma Cruz, recordando que, debido a que es ella totalmente limpia, la implementaci\u00f3n de la tecnolog\u00eda empleada en este horno tiende a ser m\u00e1s cara. “Pero, al mismo tiempo, es operativamente tan competitiva como los procesos con oxicombusti\u00f3n”,a\u00f1ade.<\/p>\n Un esfuerzo conjunto – Por medio de un consorcio organizado por Abal, una entidad que agrupa a las productoras de aluminio en Brasil, las empresas Alcoa, Tomra-Latasa, Metalur, Servibr\u00e1s y Sulina de Metais han participado activamente en el proyecto del IPT, mediante la capacitaci\u00f3n del personal y el financiamiento de una parte de los cerca de 800 mil reales que demand\u00f3 el desarrollo de la investigaci\u00f3n. El material para el reciclaje tambi\u00e9n es provisto por esas empresas, que reciben posteriormente el aluminio reciclado -en forma de lingotes- resultante del proceso. Junto con la cuesti\u00f3n econ\u00f3mica, la importancia del desarrollo de tecnolog\u00edas que no agredan al ambiente fue lo que m\u00e1s motiv\u00f3 a Abal y a las empresas a participar en este proyecto, de acuerdo con Ayrton Filleti, coordinador de la comisi\u00f3n t\u00e9cnica de la asociaci\u00f3n. “El proceso a base de plasma es ambientalmente m\u00e1s adecuado, ya que elimina los desechos t\u00f3xicos provenientes del reciclaje del aluminio, con el consiguiente ahorropara las empresas, producto de la reducci\u00f3n del consumo de energ\u00eda el\u00e9ctrica. A su vez, acaba con la necesidad de los rellenos industriales especiales, que son muy caros”, asegura.<\/p>\n “La tecnolog\u00eda de plasma es de inter\u00e9s de las industrias, pero no tiene todav\u00eda un plazo definitivo para su implementaci\u00f3n”, dice Filleti. “El horno desarrollado en el IPT, al margen de ser m\u00e1s barato que sus similares existentes en el exterior, es m\u00e1s eficiente, y en el futuro las empresas contar\u00e1n este recurso. Por primera vez, Abal participa en un proyecto que ha resultado en una tecnolog\u00eda in\u00e9dita desarrollada en Brasil; esto debemos valorarlo”, resalta Filleti, recordando que en Europa, debido a la falta de espacio para instalar rellenos industriales, las empresas se han visto en la obligaci\u00f3n de estudiar incluso el reciclaje de los desechos salinos del proceso convencional, algo que es car\u00edsimo y que podr\u00eda tambi\u00e9n generar un inter\u00e9s internacional en el uso del horno brasile\u00f1o.<\/p>\n De acuerdo con la Abal, Brasil, con 1,5 millones de toneladas anuales, es actualmente el sexto productor mundial de aluminio. De dicho total, 1,3 millones de toneladas se obtienen con base en la miner\u00eda y 253,5 mil toneladas son producto del reciclaje. La producci\u00f3n del aluminio primario, al margen de requerir de una gran cantidad de energ\u00eda el\u00e9ctrica e interferir en el ambiente, genera entre tres y cuatro veces m\u00e1s residuos que el reciclado.<\/p>\n A diferencia de lo que sucede con otros materiales, el reciclaje de aluminio alcanza niveles sorprendentes en Brasil, en una lista de objetos encabezada por las latas de bebidas, con un notable 87% de reciclaje total, de acuerdo con las m\u00e1s recientes cifras divulgadas por la entidad. En la actualidad el reciclaje de aluminio en el pa\u00eds responde por el 35,3% del consumo interno del metal -de un total de 717,7 mil toneladas anuales?, un porcentaje superior al promedio mundial que es del 33%.<\/p>\n Si se considera \u00fanicamente el reciclaje de latas de aluminio, cuyo ciclo medio es de 46 d\u00edas entre el envasado, el consumo y el retorno a la industria, Brasil es hoy en d\u00eda el mayor reciclador entre los pa\u00edses en que esta pr\u00e1ctica no es obligatoria, con 121,1 mil toneladas anuales, al frente de Jap\u00f3n y Estados Unidos. Esto representa un 50% del total de aluminio reciclado en el pa\u00eds. Cabe recordar tambi\u00e9n que por cada tonelada de aluminio reciclado dejan de usarse 5 toneladas de mineral bruto.<\/p>\n Del total de latas reciclado en Brasil, el 70% es procesado en Pindamonhangaba (interior de S\u00e3o Paulo), ciudad emplazada en la regi\u00f3n denominada Vale do Para\u00edba, que recibi\u00f3 de parte de la Abal el t\u00edtulo de Capital Brasile\u00f1a del Reciclaje de Aluminio, pues en ella est\u00e1n instaladas las industrias procesadoras de chatarra. Las latas, m\u00e1s all\u00e1 de su r\u00e1pido ciclo de consumo, est\u00e1n muy ligadas al d\u00eda a d\u00eda de la poblaci\u00f3n brasile\u00f1a. Algunas empresas productoras de latas ya han implementado sus propios programas de reciclaje, fomentando esta cultura a trav\u00e9s de la conscientizaci\u00f3n de los alumnos en las escuelas, con incentivos tales como la entrega del material juntado a cambio de computadoras.<\/p>\n La distribuci\u00f3n de la chatarra Aun cuando existe un significativo aumento en la cantidad de aluminio reciclado, la producci\u00f3n primaria continuar\u00e1 siendo una necesidad, pues la demanda de ese metal es creciente. Pero lo m\u00e1s importante es que puede recicl\u00e1rselo innumerables veces. Esa caracter\u00edstica, al margen del ahorro de energ\u00eda y el beneficio para el medio ambiente, asegura una saludable actividad econ\u00f3mica que, aun cuando no es obligatoria legalmente y n ocuenta con incentivos oficiales, se encuentra entre aqu\u00e9llas que m\u00e1s crecen en Brasil.<\/p>\n Larga vida al reciclaje<\/p>\n <\/strong>Casi invisible a los ojos de los consumidores, dentro de los envases larga vida en los que hoy en d\u00eda se venden -adem\u00e1s de la leche- los jugos e incluso el agua de coco en Brasil, hay una fina capa de aluminio en forma de s\u00e1ndwich entre el pl\u00e1stico y el papel. Al igual que el de las latitas, este material podr\u00eda reciclarse y regresar as\u00ed al sistema productivo. Para hacer efectivo dicho proceso, TSL Engenharia Ambiental -una empresa especializada en el tratamiento de residuos- estudia desde hace tres a\u00f1os el uso del plasma para el reciclaje del aluminio de los envases larga vida. El proceso resultante de ello, diferente al desarrollado en el Instituto de Investigaciones Tecnol\u00f3gicas (IPT) para el reciclaje del aluminio de las latas, fue presentado por la empresa en diciembre de 2003. \u201cEn el caso del proceso de TSL, el IPT fue contratado solamente para probar y comprobar la eficacia del nuevo sistema\u201d, dice Roberto Szente, del Laboratorio de Plasma de la Divisi\u00f3n de Mec\u00e1nica y Electricidad del IPT, que supervis\u00f3 los ensayos.<\/p>\n El proceso ser\u00e1 implantado en forma conjunta por las empresas Tetra Pak, productora de envases larga vida, Klabin, una industria de papel, y Alcoa, productora de aluminio. Utilizando plasma t\u00e9rmico como uno de los componentes del proceso de reciclaje, esta nueva tecnolog\u00eda -in\u00e9dita a nivel mundial- ser\u00e1 utilizada para separar el pl\u00e1stico del aluminio presente en los envases, tras la separaci\u00f3n del papel que se lleva a cabo antes en m\u00e1quinas espec\u00edficas. El sistema desarrollado por TSL utiliza una antorcha de plasma para elevar la mezcla de pl\u00e1stico y aluminio hasta un temperatura de 15.000\u00b0 C. Mediante este proceso el pl\u00e1stico se transforma en parafina y el aluminio es totalmente recuperado con las mismas caracter\u00edsticas del metal utilizado por Tetra Pak para la producci\u00f3n de envases. Este nuevo sistema ser\u00e1 instalado en una planta industrial de Klabin ubicada Piracicaba (interior de S\u00e3o Paulo) y estar\u00e1 listo en octubre de este a\u00f1o. La empresa recibir\u00e1 el material recolectado, separar\u00e1 el papel y enviar\u00e1 el pl\u00e1stico y el aluminio a TSL. Esta \u00faltima firma a su vez separar\u00e1 los dos productos y enviar\u00e1 el aluminio a Alcoa, que lo transformar\u00e1 en delgad\u00edsimas l\u00e1minas, que luego ser\u00e1n usadas por Tetra Pak, que actualmente no utiliza material reciclado en la composici\u00f3n de sus envases.<\/p>\n La inversi\u00f3n en la construcci\u00f3n de la unidad de plasma ascender\u00e1 a 10,5 millones de reales, financiado en partes iguales por las cuatro empresas participantes. Al cabo de un a\u00f1o de su implantaci\u00f3n, la idea es exportar la tecnolog\u00eda a otras unidades de Tetra Pak existentes en el mundo. De acuerdo con Fernando von Zuben, director de medio ambiente de dicha empresa, el beneficio ser\u00e1 por sobre todas las cosas ambiental, pues la unidad de plasma tendr\u00e1 capacidad para procesar 8 mil toneladas anuales de pl\u00e1stico y aluminio, equivalentes al reciclaje de 32 mil toneladas de envases larga vida. M\u00e1s all\u00e1 de que proceso pasar\u00e1 a integrar una cadena de desarrollo sostenible, se espera un incremento del 30% en el valor de los envases recolectados, con lo que se generar\u00eda una mayor remuneraci\u00f3n para los recolectores, para las empresas y para las municipalidades que trabajan con recolecci\u00f3n selectiva de residuos.<\/p>\n
\n<\/strong>Cruz prefiere no divulgar m\u00e1s detalles en lo que se refiere al nuevo proceso. “La tecnolog\u00eda se encuentra en fase de registro de patente”, dice el investigador. Secretos al margen, se sabe que el horno desarrollado en el IPT es del tipo rotativo, con un tambor que, una vez cargado, agita continuamente el material que se encuentra en su interior. “Esta caracter\u00edstica es importante, pues todas las piezas de aluminio tienen una capa de \u00f3xido que debe romperse para que el material fundido se funda y se transforme en metal l\u00edquido”, explica. De esta forma, el aluminio fluye por las canaletas hasta los moldes, donde el metal se solidificar\u00e1 y se transformar\u00e1 en lingotes.<\/p>\n
\n<\/strong>Otro factor importante en el reciclaje de latas es el empe\u00f1o de los recolectores o “cirujas” de por todo el pa\u00eds, que responden por gran parte de la recolecci\u00f3n selectiva de materiales, y trasladan el resultado de su trabajo a los dep\u00f3sitos de chatarra. Estas centrales efect\u00faan la distribuci\u00f3n del material para la industria de procesamiento en grandes cantidades.Debido al aumento de la demanda y de la producci\u00f3n de aluminio secundario -que es m\u00e1s barato y m\u00e1s f\u00e1cil de obtener-, la industria considera ahora la posibilidad de que falte chatarra en el mercado brasile\u00f1o. De esta manera, Brasil, que compra en el mercado externo solamente 98,7 mil toneladas anuales de aluminio, puede en un breve lapso de tiempo llegar a necesitar importar chatarra para reciclaje.<\/p>\n