jornada waste bites: composites, plásticos y bioplásticosblamos de los termoplásticos, pero...

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CREAIN ACTION

#Jornada 27 de febrero de 2019

Jornada WASTE BITES: Composites, plásticos y bioplásticos

Maria Eugènia Rodríguez


CREAIN ACTION

Documento impreso con papel Cyclus Print:

Certificado FSC® Recycled (N° FSC-C021878)

Etiqueta Ecológica Europea (N° FR/011/003)

Ángel Azul

HP Indigo certificado

National Association of Paper Merchants (NAPM)

PCF: Process Chlorine Free – fibras blanqueadas sin cloro

Din 6738: Criterios de permanencia del papel (LDK class 24-85)


Actividad #Jornada

27/02/2019

20

Interno

Espai CREA

Jornada Waste Bites: Composites, plásticos y bioplásticos

Participantes

Fecha

Nº asistentes

Foro

Lugar

Título

Maria Eugènia Rodríguez, Directora de la Unidad de Composites en el centro tecnológico Eurecat

# Ficha técnica

Objetivo Revisar las características de los composites, los plásticos y los bioplásticos, y sus posibilidades de reciclaje y reutilización.

1Jornada Waste Bites


Actualmente existen muchos materiales que nos permiten fabricar objetos y maquinaria. Elegimos un material u otro según el coste y las prestaciones mecánicas.

Habitualmente también se busca que sea ligero. ¿Por qué elegimos un material u otro? El primer paso es el coste, y lo segundo son las prestaciones mecánicas. No hay un solo plástico ni un solo metal, por eso es importante sa-ber qué es lo que necesitamos y escoger el material en consecuencia.

Además de las iniciativas propias de Suez, organizacio-nes como el BBVA, Banc Sabadell o Caprabo también han aplicado iniciativas que muestran las posibilidades de negocio del Big Data y los retos que implican. Todos los ponentes coincidieron en que la formación transversal para analizar información, la creación de bases de datos fiables y la transparencia sobre el uso de éstos son indis-pensables para que el Big Data realmente genere oportu-nidades empresariales.

María Eugenia Rodríguez, científica, dedicada a la investigación, con más de 15 años de experiencia en composites y plásticos, expuso las principales características de estos materiales y las condiciones para su reciclaje y reutilización a la audiencia del espacio CREA de SUEZ. Esta jornada llega en un momento en que la temática de los plásticos y la contaminación que pueden provocar está muy presente en nuestra sociedad, pero es difícil separar la información de calidad de la propaganda. La Unión Europea dispone de una directiva de plásticos que apunta hacia la importancia de la concienciación en la fabricación, procesos productivos y consumo de plásticos, además de considerarlos como una oportunidad para soluciones innovadoras y sostenibles en el entorno de la economía circular. El acto fue presentado por el director de Suez Recycling & recovery Spain, Daniel Tugues.

Maria Eugenia Rodríguez: “Los plásticos y composites son esenciales para el desarrollo económico de un país”

¿De qué hablamos cuando hablamos de plásticos?

Cuando hablamos de plásticos a nivel coloquial, normalmente ha-blamos de los termoplásticos, pero también existen los plásticos termoestables y los elastómeros. Tienen diferentes propiedades mecánicas, de reciclabilidad, de resistencia química, de resistencia a la intemperie, etc. Los termoplásticos son maleables con el calor, en cambio los termoestables no lo son. Por otro lado, cuando hablamos de elastómeros estamos hablando de cauchos, gomas, etc.

Actualmente en el mundo hay una producción muy grande de plás-tico porque hay un consumo muy grande y sigue creciendo, en el mundo y en Europa. Este consumo también va ligado al nivel de desa-rrollo y a las industrias líderes de cada país. Por ejemplo, en Alemania hay mucha producción de plástico para la industria de la automoción, la aeronáutica y la alimentación. En España también se consume mu-cho plástico, principalmente por la industria alimentaria.



Procesos de transformación

Los procesos buscan la carencia productiva, reduciendo el tiempo de producción. Un segundo en automoción vale mucho dinero. Hay que optimizar el proceso y la pieza. Fabricar mucho para ahorrar en costes.

Los plásticos se fabrican a partir de procesos primarios, como la ex-trusión o la inyección, y a través de procesos secundarios, como el termo-conformado, corte o torneando.

Para el reciclaje, el proceso cambia en función de donde venga el plástico: no se puede reciclar todo a la vez. Cada uno tiene una tem-peratura de fusión. Si mezclamos un plástico ingenieril con un pvc te-nemos que subir mucho la temperatura para fundir el primero, enton-ces el segundo se degradará. Por eso, explica Rodríguez, “tenemos que reconocer cada material y separarlo antes de reciclar”.

Bioplásticos

Los bioplásticos también son plásticos. Dentro de los bioplásticos también tenemos los termoestables, que ya no vuelven a fundir pero que se degradan en carbón, y los termoplásticos, que si se pueden volver a utilizar para conformar una nueva pieza.

Cuando hablamos de bioplásticos son importantes los siguientes tres conceptos: Los bioplásticos que vienen de las fuentes bio Los plásticos biodegradables Los plásticos compostables

Rodríguez destacó que actualmente hay mucha confusión sobre es-tos conceptos entre los end-users y los consumidores. También ex-plicó que antes de la crisis estos materiales estaban en auge, pero muchos productores tuvieron que cerrar con la crisis, ya que los precios son bastante más elevados. “Ahora parece que otra vez hay un interés creciente y hay varias empresas que se están poniendo a desarrollar este tipo de materiales”.

Para considerarse un bioplástico, un plástico tiene que cumplir una de las siguientes condiciones:

Que contiene un polímero basado en recursos renovables (biomasa, fibras naturales, maíz, patata, caña de azúcar, etc. se saca el almidón para obtener plásticos como el PLA. Esto ha afectado la industria agrí-cola alimentaria. “¿Para qué utilizamos los campos, para hacer plásti-co o para comer?”, preguntó Rodríguez a la audiencia.

En relación a los termoplásticos hablamos de una gama muy amplia de materiales: plásticos amorfos (no tienen ninguna ordenación – metacrilato, por eso permite pasar la luz, estos son mejores mecánicamente) y semi-crista-linos (en función del proceso pueden ordenarse mas o menos, normalmente no son transparentes, pero son más rígidos).

Los termoplásticos también se dividen en:

Comodities: los que más se consumen, por ejemplo, a través de los envases en el mercado -pvc, polipropileno, poliestireno, polietileno, entre otros. Ingenieriles: abs, metacrilatos, policarbonatos, etc. Son más resistentes, utilizados, por ejemplo, para automoción. De altas prestaciones: materiales muy específicos

La materia prima y la producción de plásticos

Actualmente la materia prima para la producción de plásti-co viene del petróleo, gas natural, sales marinas, etc. pero también de madera, celulosa, algodón, latex, etc. Esta materia prima sirve para obtener monómeros (pequeñas moléculas que son la base para el polímero), y que serán la base para la polimerización (la producción del plástico). Una vez tenemos el polímero, si lo reforzamos con fibras de vidrio o de carbono tenemos un composite. La diferen-cia entre un plástico y un composite es que este último es un plástico cargado con fibras o con otros materiales, para darle nuevas propiedades a nuestro producto.

Para producir un termoplástico partimos de una molécula pequeña (monómero) y hacemos que esta haga una re-acción química de polimerización. Es decir, que esa mo-lécula se repita n veces. El plástico está formado por ca-denas poliméricas muy largas que no están unidas entre si. Simplemente calentando y reblandeciendo el producto podemos obtener una pieza. Además, si no tiene enlaces químicos se puede volver a fundir, por lo tanto son fácil-mente reciclables.

La industria está intentando cualquier vía que facilite la reciclabilidad de los plásticos. En el caso de los elastómeros, tenemos cadenas muy lar-gas de polímeros, pero cuando aplicamos calor se produ-ce una reacción, el depurado, que une distintas cadenas. Después por más que apliquemos calor no podremos volver a fundirlos. Por eso decimos que son plásticos no reciclables.

Por último, en el caso de los termostables pasa lo mismo. La densidad de nudos es mucho mayor. Normalmente son resinas líquidas, dos componentes que los mezclamos y esa reacción química hace que el material sea muy rígida y muy inerte al ambiente, a otros productos químicos, etc. Es por eso que si volvemos a calentar no podremos volver a fundir. Hoy en día también es muy complicado reciclar estos productos.

Según Maria Eugenia Rodríguez, la industria está intentan-do cualquier vía que facilite la reciclabilidad de los plás-ticos.



Que sea un polímero biodegradable

Los bioplásticos no tienen por qué ser ni compostables ni biodegradables. La mayoría lo son porqué se está traba-jando la línea de buscar materiales que lo sean, es decir, que sean bio en todo su ciclo. En los bioplásticos comer-ciales, la descripción de bio es muy genérica: “Hace años si tenía un 4% de material renovable ya era bio”. Hay que tener en cuenta que cuanto mayor porcentaje de materia renovable tiene el plástico, más caro será. Un PLA 100% bio cuesta tres o cuatro veces más que un plástico no bio, y a menudo el consumidor no está dispuesto a pagarlo. El precio también sube debido a que las economías de escala no están del todo desarrolladas alrededor de estos productos como lo están con los plásticos no bio.

Tanto los plásticos como los bioplásticos se degradan. En caso de los bioplásticos es una biodegradación. Al fi-nal ese plástico desaparece al 100%. Los bioplásticos se degradan en CO2 + AGUA + BIOMASSA. Con un plástico común esto no pasa, quedan trocitos de plástico, lo que ahora llamamos microplásticos.

Por otro lado es importante entender que la degradación en los plásticos biodegradables viene por las enzimas: la ponente invitada recordó que “si no hay un ambiente con

actividad biológica ese plástico no se degrada”

Además, si tarda más de dos años en degradarse no se puede considerar biodegradable. Por lo tanto, los plásti-cos biodegradables tienen que ser finos, para aplicacio-nes como biofilms.

Para que un plástico sea considerado compostable tiene que cumplir los siguientes requisitos:

Llevar a cabo un test químico y detallar lo que contiene y en qué porcentajes. Tiene que ser biodegradable en medio acuoso Al menos el 90% del material orgánico se habrá converti-do en co2 en menos de 6 meses. Se tiene que pasar por un tamiz y que las partículas sean menores de 2 mm

Cuando cumple todo esto el fabricante puede decir que es orgánico, entonces en la bandeja debe decir que se puede echar al contenedor de orgánico.

El fabricante puede añadir al plástico aditivos especiales, los oxo-degradables, para determinar cuando este plástico debe empezar a degradar. A menudo no son biodegradables porque llevan aditivos tóxicos. Además, si añadimos un plástico de estas características en el contenedor amarillo y lo reutilizamos puede empezar a degradarse en su siguiente uso. Es por eso que cualquier aplicación/aditivo tie-ne que estar claro para que el usuario final sepa a qué contenedor tirarlo.

En cuanto a los composites, son tejidos mezclados con un plástico para proporcionar al producto características estructurales especí-ficas. Es una mezcla heterogénea. Tenemos muchos tipos de com-posites: con fibra de vidrio, tejido, etc. y dependiendo también del tipo de plástico. Utilizamos composites porque tienen prestaciones mecánicas elevadas y son ligeros, y por lo tanto permiten fabricar piezas complejas. Sobretodo se usan para hacer piezas estructurales y a nivel de costes son bastante más caros que un plástico con cargas más discretas.

Procesos de reciclado

Para reciclar existen diferentes estrategias. La más común es el reci-clado mecánico. También hay químico, biológico, etc.

Por ejemplo, una empresa que fabrica piezas puede reciclar su pro-pio producto, reutilizando como materia prima el material cuando una pieza ha salido mal. Otra estrategia es recoger los plásticos por familias y enviarlo a un desarrollador experto. También podemos pa-sar nuestro plástico al gestor de residuos que se lo da separado al desarrollador experto.

Cuando hablamos de residuos urbanos se complica, porque sola-mente se reciclan envases. Lo que se recoge del contenedor ama-rillo se va separando y se obtiene una granza que sirve para fabricar piezas. El problema es que la granza que se fabrica un día es distinta de la que se fabrica al día siguiente. Es muy difícil obtener siempre la misma calidad. En cambio, cuando el plástico es virgen siempre es de la misma calidad.

Ha habido un aumento importante en el reciclaje de los plásticos.Por otro lado, el reciclaje de composites consiste en quemar el pro-ducto para obtener fibra de carbono. Se hace porque la fibra de carbono vale dinero. Siempre hay que valorar si el coste de reciclar conviene o no. Ha habido un aumento importante en el reciclaje de los plásticos.



Ideas fuerza

Los plásticos y composites son esenciales para el desarrollo econó-mico de un país.

Existen muchos tipos de plásticos y composites, hay que seleccionar el adecuado para cada aplicación.

Los plásticos realizan funciones estructurales y funcionales que otros materiales no podrían hacer

La gran apuesta es basar el reciclaje en principios de economía circu-lar y lo que es residuo para una empresa puede ser un subproducto para otra

El reciclado mecánico es con el que se aprovechan más los mate-riales

El 70% de los plásticos que van a vertederos se podrían aprovechar reutilizándolos para otros usos

Es importante aprovechar materia prima procedente de residuos or-gánicos para producir bioplásticos y fomentar así la simbiosis indus-trial y la economía circular


Ha aumentado un 80%. Y el plástico en vertedero ha disminuido en 43%. Las políticas de reciclado tienen un papel importante en este proceso. Por ejemplo, en Suiza está prohibido tirar plástico al vertedero y eso hace que sea uno de los países con más reciclaje de plástico.

Proyectos de valorización

Para poder valorizar el residuo hay que analizarlo y ver si tiene alguna aplicación en el sector del plástico, como posible carga, aditivo, o elemento que proporcione a la aplicación final del plástico características mejoradas. Se trata de buscar una segunda vida a los materiales, así como crear una economía circular en el que el residuo de una empresa puede ser aprovechado como un subpro-ducto para otra empresa.

Algunos ejemplos de esta valorización son:

• Fabricación de fleje bio. • Separación del caucho de las ruedas fuera de uso para

mezclarlo con plástico y fabricar piezas resistentes a los golpes.

• Obtención de fibras de carbono a partir de composite. • Desarrollo de tejidos para piezas estructurales para

automoción


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