dpp unidad 5

1DISEO Y PROCESADO CON POLMEROS

RECICLADO DE POLRECICLADO DE POLMEROS. MEROS. ECODISEECODISEOO

UNIDAD 5:

UNIDAD 5 RECICLADO Y ECODISEO

RECICLADO DE POLMEROS. ECODISEOECODISEO. RECICLADO DE POLMEROS

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INDICEINDICE

Ecodiseo. Introduccin

Introduccin al reciclado de polmeros.

Estrategias para el reciclado de polmeros: Reciclado mecnico Reciclado qumico Incineracin Desafos tecnolgicos en el reciclado de polmeros

Bioplsticos. Plsticos biodegradables y compostables. Normativa vigente.

2UNIDAD 5 RECICLADO Y ECODISEO

RECICLADO DE POLMEROS. ECODISEOECODISEO

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Desarrollo sostenible el que satisface las necesidades actuales sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades

DESARROLLOSOSTENIBLE

Gestin derecursos

Gestin deltransporte

Producciny servicios

Qu es el ECODISEO? diseo social y ecolgico



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Informe del Club de Roma:Meadows (1972), Los lmites del crecimiento



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Es un producto que produce menos impactos ambientales durante todo su ciclo de vida.

Todos los productos contaminan, es falso decir que un determinado producto no contamina.

Pero dentro de una misma categora de productos, podemos establecer cuales son ms ecolgicos.

Cmo evaluamos el impacto medioambiental de nuestro producto?

Qu es un producto ecolgico?



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Preparacin del proyecto Aspectos ambientales Ideas de mejora Desarrollar conceptos Producto en detalle Plan de accin Evaluacin

UNE 150301:2003 Gestin ambiental del proceso de diseo y desarrollo. Ecodiseo

Etapas de un ecodiseo



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USEPA (1993), Life Cycle Design Guidance Manual. EnvironmentalRequirements and the Product System,USEPA (1995), Life Cycle Design Framework and Demonstration Projects. Profiles of AT&T and Allied Signal,

Anlisis del ciclo de vida (ACV):

Herramienta de gestin ambiental que estudia los impactos potenciales de un producto, proceso o servicio atendiendo a diversos aspectos medioambientales y considerando su ciclo de vida completo



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El ACV no solo evala los indicadores ambientales

Porcentaje de reciclado. Degradabilidad. Separabilidad. Reciclabilidad potencial. Vida til. Emisiones totales. Total de residuos peligrosos

No aportan informacin del impacto global del producto



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Mtodo del anlisis del ciclo de vida: LCA - ACV Evala los peligros ambientales asociados con un producto,

proceso o actividad, identificando y cuantificando la energa y los materiales que se utilizan, las emisiones y adems se identifican y evalan las posibles mejoras.

Incluye todo el ciclo de vida Impactos

consumo de recursos efectos sobre la salud humana contaminacin ambiental

Inconveniente: excesiva complejidad Se utilizan mtodos simplificados.

INDICADORES AMBIENTALESINDICADORES AMBIENTALESLCA SIMPLIFICADOLCA SIMPLIFICADOLCALCA



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Partes de un ACV

UNE EN ISO 14040:2006Gestin ambiental. Anlisis del ciclo de vida. Principios y marco de referenciaUNE EN ISO 14044:2006 UNE EN ISO 14044:2006Gestin ambiental. Anlisis del ciclo de vida. Requisitos y directrices



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ETIQUETADO Y MARKETING



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La metodologa ACV no es la nica

Diseo para el desensamblaje y el reciclaje (DFD)

Metodologa de Ingeniera Concurrente

Centrada en las ltimas etapas del ciclo de vida

Costes/beneficios econmicos Tendencia a unir los costes

econmicos con los impactos ambientales

UNIDAD 5 14

RECICLADO DE POLMEROS

RECICLADO Y ECODISEO

DEFINICIDEFINICIN Y PROBLEMN Y PROBLEMTICATICA

8UNIDAD 5 15



DEFINICIDEFINICIN Y PROBLEMN Y PROBLEMTICA: el principio de las 4RTICA: el principio de las 4RDatos 2001Datos 2001

REDUCCION

REUTILIZACION

RECICLADO

RECUPERACION

Menos deseable

Mas deseable

Porcentaje de plsticos reciclados

UNIDAD 5 16



PROBLEMPROBLEMTICA TICA Ocupan un volumen importante.

El impacto visual porque vuelan y se esparcen por la zona. Su permanencia en el tiempo, ya que tardan cientos de aos en

degradarse.

Los lixiviados y gas metano que producen.

DEFINICIDEFINICINN

RECICLADO DE POLMEROS: cualquier proceso por el cual a los residuos plsticos se les da un nuevo uso, prescindiendo del vertido indiscriminado o su enterramiento en los vertederos.

9UNIDAD 5 17



TIPOS DE RECICLADOTIPOS DE RECICLADO

Reciclado mecReciclado mecniconico:: Procesos en los cuales la estructura macromolecular del material plstico

permanece bsicamente intacta, el material es transformado en un nuevo producto

Generalmente, para mejorar las propiedades de los nuevos materiales reciclados, en el proceso se altera levemente la estructura molecular y sobre todo, la morfologa del material

Frecuentemente se aaden aditivos

UNIDAD 5 18



TIPOS DE RECICLADOTIPOS DE RECICLADO

Reciclado mecReciclado mecniconico::

En productos sustituyendo a la madera o residuos de madera como pallets, vallas,

Reciclado mezcla

Botellas para uso alimentario* y no alimentario, fibras para ropa, sacos de dormir,

PET

Fibras para alfombrasPA

Casetes de audio y video, bandejas para CD, perchas,.PS

Carcasas para bateras, parachoques, muebles de jardn,..PP

Botellas no para uso alimentario, conductos para cables, tuberas para agua residuales, suelos multicapas,

PVC

Bolsas de basura, bolsas de transportePEBD

Botes/botellas no para uso alimentarioPEAD

Usos del recicladoTermoplstico

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UNIDAD 5 19



TIPOS DE RECICLADOTIPOS DE RECICLADOReciclado quReciclado qumicomico Procesos se descompone la estructura macromolecular del polmero

para generar otros compuestos de menor peso molecular Generalmente implica procesos realizados a altas temperaturas y/o en

presencia de distintos tipos de catalizadores

/ Consume mucha energa y a menudo solo se obtienen productos de bajo coste.

Tcnicas trmicas: La gasificacin y la pirolisis son procesos que se llevan a cabo en ausencia de catalizadores

Tcnicas qumicas: Los mtodos qumicos se basan en la descomposicin qumica de los plsticos para producir molculas de bajo peso molecular dejando intactas las fibras y el resto de material inorgnico presente en la formulacin

UNIDAD 5 20



TIPOS DE RECICLADOTIPOS DE RECICLADORecicladoReciclado ququmicomico

El que tiene un mayor potencial industrial es la depolimerizacindel residuo plstico.

Los monmeros que se generan en el proceso pueden ser de nuevo utilizados para sintetizar nuevos materiales plsticos

Como ejemplo este tipo de reciclado qumico resulta efectivo es el caso del polimetilmetacrilato(PMMA), el nylon o poliamida y los polisteres.

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UNIDAD 5 21



TIPOS DE RECICLADOTIPOS DE RECICLADOIncineraciIncineracinn::

Los polmeros pueden ser aprovechados como combustibles por su elevado poder calorfico similar al del fuel oil o el gas natural.

Mediante la incineracin los residuos son quemados y el calor generado se utiliza para producir energa elctrica.

Los polmeros, mezclados o no con otros residuos deben ser incinerados en instalaciones especiales, diseadas para tal fin, pues se pueden emitir gases altamente perjudiciales para nuestra salud como son las dioxinas, que no pueden liberarse libremente a la atmsfera .

UNIDAD 5 22



TIPOS DE RECICLADOTIPOS DE RECICLADOIncineraciIncineracinn::

PAPELFUEL-OILGAS NATURALCARBNPLSTICOMATERIAL

1744482946PODER CALORIFICO (MJ/kg)

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UNIDAD 5 23



DESAFIOS TECNOLDESAFIOS TECNOLGICOS EN EL RECICLADO DE POLGICOS EN EL RECICLADO DE POLMEROSMEROS En los pases desarrollados, se consume el doble de materiales plsticos

que de acero

Pero se recicla del orden del 40% del hierro, mientras que solo se recicla o reutiliza (sin incluir la incineracin) el 10% de la produccin de los materiales polimricos.

Por qu no se reciclan ms plsticos? Problemas tcnicos y baja rentabilidad econmica que no existen

para metales La produccin de metales (como el Al) a partir del mineral es caro y que requiere un

gran consumo de energa. Fundir el Al metal requiere solo el 5% de la energa consumida para producir la misma cantidad de metal.

El Al fundido y reutilizado es similar al material virgen, los residuos tienen muy pocas impurezas y los residuos orgnicos que puedan contener desparecen durante el proceso debido a las altas temperaturas del proceso

UNIDAD 5 24



DESAFIOS TECNOLDESAFIOS TECNOLGICOS EN EL RECICLADO DE POLGICOS EN EL RECICLADO DE POLMEROSMEROSCOMPATIBILIDAD: COMPATIBILIDAD: Muchos tipos de polmeros y la mayora son incompatibles o inmiscibles/ Si se moldea una mezcla de dos o ms tipos de polmeros, los diferentes

materiales forman fases separadas y el material obtenido tiene pocas propiedades mecnicas.

/ Pequeas impurezas de otro material pueden producir efectos muy negativos en las propiedades del reciclado obtenido.

/ La eficacia proceso de reciclado y la calidad del producto obtenido, depende de que los residuos sean clasificados y separados minuciosamente

/ O se encuentre una manera de compatibilizar distintos polmeros

Cdigo internacional para identificacin de matrices plsticas en envases

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UNIDAD 5 25



DESAFIOS TECNOLDESAFIOS TECNOLGICOS EN EL RECICLADO DE POLGICOS EN EL RECICLADO DE POLMEROSMEROS CONTAMINACICONTAMINACIN:N: Los polmeros pueden absorber compuestos de bajo peso molecular,

que pueden migrar y contaminar el conjunto del material/ Estos compuestos causan decoloraciones, olor o incluso problemas de

toxicidad, en el material reciclado. / Los procesos de reciclado convencionales, no destruyen los contaminantes

que tiene el residuo, efectos como la decoloracin del material puede acentuarse en el proceso de reciclado debido a la degradacin trmica que sufre el material.

/ En muchas aplicaciones, no se puede reemplazar las materias primas virgen por sus polmeros reciclados, y son empleados en otro tipo de productos, generalmente con menor demanda o con menor valor aadido.

/ Como ejemplo est la escasa o nula utilizacin de plsticos reciclados para el envasado de alimentos.

UNIDAD 5 26



DESAFIOS TECNOLDESAFIOS TECNOLGICOS EN EL RECICLADO DE POLGICOS EN EL RECICLADO DE POLMEROSMEROS DEGRADACIDEGRADACIN:N:

/ Los materiales plsticos pueden sufrir cambios importantes en sus propiedades macroscpicas debido a los cambios en su estructura molecular provocados por radiacin UV, procesos termo-oxidativos, ataques qumicos, incluso la polucin del ambiente si estn a la intemperie (degradacin).

BAJO VALOR ABAJO VALOR AADIDO DE LOS MATERIALES RECICLADOSADIDO DE LOS MATERIALES RECICLADOS

/ Comparado con los metales, la produccin de polmeros virgen es un proceso relativamente barato (bajos costes de los polmeros virgen)

/ Los costes de recogida de los residuos plsticos, su almacenaje, los costes de separacin y clasificacin de los tipos de residuos hacen que sea elevado el coste del reciclado comparado con los costes de depositar los residuos en un vertedero o enterrarlos

/ Bajo valor de la energa elctrica obtenida por la incineracin de los residuos plsticos

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RECICLADO DE POLMEROS. ECODISEOBIOPLSTICOS

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Incremento de la conciencia social sobre la degradacin medioambiental

INTERS EN BIOMATERIALES

BIODEGRADABILIDADReduccin gases efecto invernadero

Reduccin impacto esttico

Day 1 Day 40 Day 60



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QuQu es un BIOPLASTICO?es un BIOPLASTICO?

Polmeros biodegradablesPolmeros compostablesPolmeros de basados en recursos naturales

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POLPOLMEROS BIODEGRADABLESMEROS BIODEGRADABLES

La biodegradabilidad es la degradacin de sustratos complejos en sustancias simples (agua, dixido de carbono y biomasa sustancialmente)



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BIODEGRADABLE o COMPOSTABLE??BIODEGRADABLE o COMPOSTABLE??Se diferencian por su grado de biodegradabilidad

Los polmeros compostables tienen que cumplir los estndares: EN 13432 o EN 14995 en Europa ASTM D6400 en USA

La mayora de polmeros compostables se basan en de polmeros sintetizados a partir de recursos naturales (materias primas renovables): azcares, almidn, aceites vegetales o celulosa....

Pero existen polmeros sintticos compostables

No todos plsticos basados en recursos renovables son biodegradables o compostables

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POLPOLMEROS BIODEGRADABLESMEROS BIODEGRADABLES



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INVESTIGACIINVESTIGACIN Y DESARROLLON Y DESARROLLO

Podemos sustituir completamente el uso de polmeros sintticos por biopolmeros??

/Ocupacin del suelo agrcola

/Sustitucin de cultivos para alimentacin

/Cambios en la biodiversidad

/Encarecimiento de los alimentos

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INVESTIGACIINVESTIGACIN Y DESARROLLON Y DESARROLLO

Optimizacin de las condiciones de procesado

Optimizacin de las formulaciones para la obtencin de propiedades especficas

Optimizacin de las formulaciones para mejorar la relacin coste propiedades manteniendo el grado de compostabilidad

Sntesis de nuevos biopolmeros basados en residuos naturales

dpp unidad 5

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