EvaluaciÓn para la elaboraciÓn de material a partir de polietileno reciclado

La planta procesadora PROLIM, perteneciente a la Municipalidad de Trenque Lauquen consiste en una planta con infraestructura especifica donde los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) inorgánicos, generados por la comunidad, se clasifican en sus distintas fracciones constituyentes y se acondicionan para su posterior comercialización.

En los últimos años se ha identificado un problema sin solución aparente: no existe gestión viable para la fracción de desechos plásticos de polietileno (PE) y polipropileno (PP) separados de los RSU, procedentes de envases de alimentos y bebidas, films y bolsas. Estos materiales se caracterizan por ser altamente contaminantes, demoran en degradarse entre 100 y 1000 años, en prolongado contacto con el aire y exposición al sol se fragmentan y se dispersan, su composición química impide que los microorganismos puedan atacarlos [1]. PROLIM los acumula en forma de fardos para luego apilarlos dentro del terreno de la planta procesadora o enterrarlos en el basural a cielo abierto de la ciudad.

La Municipalidad solicita a la UTN Facultad Regional Trenque Lauquen que se cuantifique la cantidad de residuos de PE y PP que componen los RSU inorgánicos generados en la ciudad y se brinden opciones de reutilización a nivel industrial; en la búsqueda de una solución para la problemática local. Esto se justifica a partir de que la fracción de residuos plásticos es la que más ha crecido en los últimos años, tanto en cantidad como en variedad de los mismos, representando la segunda porción de residuos con mayor presencia en la clasificación total de los RSU inorgánicos, compuestos en más del 60% por PE y PP potencialmente reciclable.
Tanto en la Argentina como en otros países, cuya experiencia en España es conocida en profundidad por Zicla (empresa colaboradora de UTN) y Societat Orgànica (asesoría ambiental a UTN), la tecnología para el reciclaje de residuos sólidos urbanos de film de PE y otros polímeros ha sido capaz de producir materiales reciclados aplicables, generalmente, a mobiliario urbano.

El grupo universitario de investigación MAPER (Material a partir de Polietileno Reciclado) plantea desarrollar los fundamentos, sentar las bases técnicas y económicas preliminares para la puesta en marcha, en Trenque Lauquen, de una línea de reciclaje de residuos plásticos de PE y PP (envases de alimentos y bebidas, films y bolsas) obtenidos de la gestión de RSU, para la fabricación de un producto de mayor valor agregado, a ser utilizado en el ámbito local.
Los aspectos técnicos incluyen analizar la disponibilidad de residuos, la naturaleza de materiales base, los procesos aplicables y la maquinaria necesaria, la disponibilidad de personal capacitado y del espacio físico, las características técnicas del material resultante, las potenciales aplicaciones y pruebas de los productos finales.

Con base del INDEC [2] y considerando una generación per cápita de 1,2 kilos RSU por día debido a las características socioeconómicas de la ciudad; se calcula que la cantidad total aproximada de RSU recolectados a diario en Trenque Lauquen es de 55.500 kilos; significando más de 20.000 toneladas de RSU totales generados anualmente.

La caracterización de los RSU inorgánicos, realizada por MAPER durante los años 2014 y 2017 arroja resultados muy similares con respecto a la existencia de cada tipo de desecho. La clasificación de los desechos se establece por conveniencia de acuerdo al material de origen. Se calcula que durante el año 2014 se generaron 20 toneladas mensuales de residuos plásticos no comerciales, significando un 11% del total de los RSU inorgánicos generados en ese año. Se estiman 4 Toneladas de PEAD, 10 Toneladas de PEBD y 2,5 Toneladas de PP. Los otros plásticos aparecen en muy pequeña proporción por ello se descartan eventualmente. La repetición del análisis, en el año 2017, señala que 24 toneladas de RSU corresponden a residuos plásticos no comerciales, significando un 11,87 % del total de los RSU inorgánicos generados, distribuidos en 4,5 toneladas de PEAD, 10 toneladas de PEBD y 2,5 toneladas de PP.

Las mediciones se llevaron a cabo en meses diferentes, permitiendo evaluar la estacionalidad en la generación de RSU. No se destacan resultados significativos. Se cuenta con los resultados de la caracterización de los RSU desarrollado por la Coordinación Ecológica Área Metropolitana Sociedad del Estado (CEAMSE) mediante un convenio con la Municipalidad de Trenque Lauquen en el año 2016, que respalda los métodos aplicados y confirman los datos obtenidos [3].

Considerando que la generación diaria de RSU es de 55.000 kilos se estima que un 2% de los mismos corresponden a los plásticos no comerciales de tipo PE y PP que potencialmente pueden industrializarse. A pesar de que representan una población muy pequeña de residuos, estos son altamente contaminantes y alteran el medio ambiente a largo plazo.

Para reciclar los desechos plásticos analizados existen distintos procesos industriales que pueden aplicar. Los métodos de mayor relevancia y aplicación son los rellenos sanitarios [4], la generación de energía eléctrica, el reciclado mecánico o el reciclado químico [5], y la recuperación energética [6].

Los aspectos económicos comprenden el análisis de costos de gestión, de equipamiento y maquinaria, de la creación de puestos de trabajo, el desarrollo del flujo de inversiones, los fondos a disponer, el valor del material reciclado y de los productos finales, el estudio de la demanda local de tales bienes, la rentabilidad esperada, y el análisis de sensibilidad; necesarios para la eventual puesta en marcha por parte de la Municipalidad.

Considerando que el gobierno local se propone rediseñar y fortalecer la Gestión Integral de Residuos Sólidos Urbanos (GIRSU) aplicando políticas, planes y programas de RSU, con una visión social y comunitaria, el grupo de investigación evalúa las aplicaciones industriales que pueden recibir los residuos plásticos analizados. Por ello se considera que el proceso industrial más adecuado de implementar es la elaboración de un material reciclado en forma de perfiles y tableros, que funcione como materia prima para la elaboración de productos de mayor valor agregado. El material, visto desde la óptica del diseño de producto, permite realizar distintos elementos de equipamiento urbano, como bancos y mesas para espacios libres, juegos infantiles, cestos de residuos, tarimas, masetas, tapiales, entre otros. Su aplicación en elementos públicos permitirá que los vecinos de la ciudad puedan reconocerlo; aportando utilidad e identidad.
La fabricación del material reciclado tiene lugar mediante un proceso limpio, que comienza con la recolección del plástico en las plantas de clasificación primaria, donde se separan los termoplásticos, luego se trituran y/o aglutinan de acuerdo al tipo de material (duros o films), se realiza un acondicionamiento simple (lavado y secado) y se procede al almacenamiento para su posterior industrialización. Los materiales deben mezclarse homogéneamente para someterse tanto en un proceso de extrusión donde se funden a alta temperatura, como en un moldeo por compresión donde se produce una fundición en horno eléctrico y posteriormente se prensa con enfriamiento. Estos procesos industriales no producen mermas ni desechos, dado que los sobrantes pueden incorporarse nuevamente a la cadena de producción. El material obtenido funciona como aislante, es insensible al agua y la humedad, no necesita protección contra insectos o bacterias, tiene una vida útil mayor a 150 años y se compone de desechos desvalorizados. Ambas tecnologías son las más utilizadas para fabricar perfiles y tablas de plástico reciclado. Existen muchos equipos periféricos para la elaboración de productos finales (normalmente los mismos usados para la madera y el acero). Su requerimiento depende del artículo final a realizar.

De acuerdo a investigaciones ya realizadas, se considera que para producir un tablero de un metro cuadrado de 20 mm de espesor son necesarios 18,5 kilos de residuos plásticos [7]. Se pueden elaborar entre 1000 y 1300 metros cuadrados mensualmente de material reciclado. La cantidad de tableros y perfiles potenciales a producir dependerá de los productos finales que se deseen fabricar.

En la actualidad se cuenta con una cantidad de residuos plásticos reciclables (PEAD, PEBD, PP) aproximada de 24 toneladas de forma mensual, lo que equivale a 288 toneladas al año; que representarían 15.500 metros cuadrados de material reciclado base para futura transformación. Los residuos plásticos funcionan como una materia prima accesible, fácil de transportar y clasificar, y se generan en gran cantidad.

El presente estudio significa un desarrollo tecnológico innovador en Argentina, útil por lo tanto para otros municipios, aunque con antecedentes y experiencias en otros países. El producto final de la investigación es una Guía de Implantación, que será entregada a la Municipalidad para que, a partir de ella, pueda continuarse la elaboración de un proyecto ejecutivo, la solicitud de fondos si fuera necesario y la ampliación de la actual planta de gestión de RSU para albergar una nueva línea de producción que, además, colaborará en la generación de actividad económica y empleo.
MAPER es una propuesta técnica, ligada a una visión social. Genera conocimiento, sugiere una actividad potencial, y establece vínculos entre las instituciones y las personas.

Referencias
[1] (s.f.) Centro de Educación y Capacitación para el Desarrollo Sustentable. Recuperado el marzo de 2014, de http://www.uaz.edu.mx/semarnat/cuanto_tarda.html
[2] INDEC. Censo Nacional de Población, Hogares y Viviendas 2010. Selección realizada: Jurisdicción: Buenos Aires / Alcance geográfico: Trenque Lauquen / Unidades de relevamiento: Población / Tema: Estructura de la población. 2010.
[3] CEAMSE. Estudio de Generación y Caracterización de los RSU. CONVENIO DE COLABORACIÓN: CEAMSE y Municipio de Trenque Lauquen” Producto Nº1. Trenque Lauquen, Buenos Aires, 2016.
[4] González, G. L. Residuos Sólidos Urbanos - TRATAMIENTO Y DISPOSICION FINAL SITUACION ACTUAL Y ALTERNATIVAS FUTURAS. Cámara Argentina de la Construcción, 2010.
[5] Mollo, M. (s.f.). Valorización de residuos plásticos. II Jornada Latinoamericana GIRSU - INTI Plásticos, Salta, 2012.
[6] (s.f.). www.maderaplasticamx.com. Recuperado el marzo de 2014, de http://www.maderaplasticamx.com/index.html
[7] HEATmx. Elaboración de madera plástica a partir de Residuos Sólidos urbanos. México, 2017. http://www.maderaplasticamx.com/madera_plastica_ficha_tecnica.html.

Autores
El grupo de investigación MAPER de la UTN Facultad Regional Trenque Lauquen desarrolla una Guía de Implantación para el reciclado del material de polietileno y polipropileno obtenido de los Residuos Sólidos Urbanos de la ciudad.
Ing. Industrial. Luciana Pérez Angueira. Becaria Binid.
Dr. Arq. Gerardo Wadel. Director del proyecto.
Ing. En Materiales Fernando Giacomelli. Investigador de apoyo.
Ing. En Medio Ambiente Andrea Scheffer. Investigadora de apoyo.

Fuente: CAI