Post on 16-Oct-2021
1
Facultad de QuímicaFacultad de QuímicaUniversidad de MurciaUniversidad de Murcia
En un mundo de plEn un mundo de pláástico II:stico II:GestiGestióón de Residuosn de Residuos
Gloria Gloria VílloraVíllora Cano, Enero 2008Cano, Enero 2008
RESIDUOS PLÁSTICOSRESIDUOS PLÁSTICOS
2
0
100
200
300
400
500
600
700
800
70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04
Plásticos
Aluminio
Acero
Producción Global de Plásticos
Produción en peso(1970 = 100)
Crecimiento anual 1970-2004Acero: 2% Aluminio: 3% Plásticos: 6%
Fuente: SPI, Milacron
ConsumoConsumo Global de Global de PlPláásticossticos2003 – 176 M Ton1990 – 86 M Ton
Europa29%
Américadel Norte 29%
Sudeste Asia-tico 16%
Japón12%
América del Norte 25%Europa
22% Sudeste Asia-tico 32%
Sudeste Asia-
tico 36%
América del Norte 24%
Europa19%
EuropaOriental
6%
AméricaLatina 4%
Africa/MedioOriente
4%
EuropaOriental 4%
AméricaLatina 5%
Africa/MedioOriente6%
Japón6% Europa
Oriental 4%
AméricaLatina 5%
Africa/MedioOriente6%
Japón6%
2010 – 250 M Ton
fuente: VKE, Junio 2004
5.7% 5.1%
3
ConsumoConsumo de de PlásticosPlásticos en en EstadosEstados UnidosUnidos
Construcción24%
Envasado33%
Mobiliario7%
Otros13%
Transporte17%
Electricidad / Electrónica
6%
Segundo mayormercado
Distribución de residuosDistribución de residuos
PLPLÁÁSTICOS: 7% de los RSUSTICOS: 7% de los RSU
EL MAYOR PORCENTAJE DE EL MAYOR PORCENTAJE DE PLPLÁÁSTICOS EN RSUSTICOS EN RSU
4
GestiGestióón de los Residuosn de los Residuos::Resolver el problema de acumulaciResolver el problema de acumulacióónnRecuperar el valor econRecuperar el valor econóómico y energmico y energééticotico
RRRRRR
ReducirReducirTransformador y DiseñadorTransformador y Diseñador : reducir la cantidad en origen: reducir la cantidad en origen
Suministrador: evitar exceso de envoltorioSuministrador: evitar exceso de envoltorio
Consumidor: envases de mayor capacidadConsumidor: envases de mayor capacidad
5
ReutilizaciReutilizacióónnConsumidor: segundo uso
ReciclarReciclar
6
RECICLADO MECRECICLADO MECÁÁNICONICOLos plLos pláásticos deben estar completamente separadossticos deben estar completamente separados
Trocear el material e introducirlo en una extrusora para fabricar granza
Recogida selectiva
Separación: Cadena de Triaje
7
SeparaciónSeparación
Técnica de Flotación/HundimientoTécnica de Flotación/Hundimiento
8
Técnica de Flotación/HundimientoTécnica de Flotación/Hundimiento
Técnica de Flotación/HundimientoTécnica de Flotación/Hundimiento
9
Técnicas basadas en la utilización Técnicas basadas en la utilización de disolventesde disolventes
Técnicas EspectroscópicasTécnicas Espectroscópicas
Fluorescencia de Rayos XFluorescencia de Rayos XEspectroscopíaEspectroscopía InfrarrojaInfrarroja
10
Técnicas electrostáticasTécnicas electrostáticas
Marcadores QuímicosMarcadores Químicos
Requisitos:Requisitos:
11
Técnicas basadas en la Técnicas basadas en la incorporación de códigosincorporación de códigos
Aplicaciones de Plásticos Aplicaciones de Plásticos RecicladosReciclados
12
Reciclado QuímicoReciclado Químico
Reciclado QuímicoReciclado Químico
13
Valorización EnergéticaValorización Energética
Valorización EnergéticaValorización Energética
14
Esquema de una IncineradoraEsquema de una Incineradora
Proceso Proceso NeutrecNeutrec
15
Toma de decisiónToma de decisión
Reciclado Mecánico: Reciclado Mecánico: ConsideracionesConsideraciones
16
Reciclado Químico: Reciclado Químico: ConsideracionesConsideraciones
Valoración Energética: Valoración Energética: ConsideracionesConsideraciones
17
VertederoVertedero
DegradaciónDegradación
FotodegradaciónFotodegradación
BiodegradaciónBiodegradación
18
Análisis del Ciclo de Vida (ACV)Análisis del Ciclo de Vida (ACV)
FUTUROFUTURO
19
El El FuturoFuturo de de loslos PlPláásticossticos: : NanocompuestosNanocompuestos
Nueva frontera para el desarrollo de la ciencia de losmateriales y procesadores de polímeros.
Nueva clase de materiales denominados “nanocompuestos” = plásticos reforzados con fibras de carbono tamaño nano.
Perspectiva brillante para propiedades mejoradas y produccióneconómica de plásticos moldeados por inyección y por extrusión. Posible comercialización a gran escala.
Ventajas: materiales de costo más bajos, libertad de diseño, estabilidad dimensional y estética.
Propiedades totalmente nuevas respecto de los materialesexistentes.
Pintura y terminación: mejorado en pintura, disminución de coste
Uso de Nanofibras Carbono en Autos del Futuro
Paneles: Reducción de peso y costo, mejores resultadostérmicos
Neumáticos: mayor tracción y durabilidad, mejor rendimiento
Accesorios: menormantención
Sellos: menor costoreducción de ruido
Beneficios: menor peso, mejor eficiencia de combustible, reducción de precio
Potenciales aplicaciones en muchas otras industrias y mercados: artefactos médicos, electrónicos, materiales de construcción, artículos de uso doméstico, empaque,etc.
Soportes del motor:reducción de vibraciones
Sistema híbrido defuerza (poder):bateria ion litio,
celda de combustible
20
POLIMEROS CONDUCTORES
EEnergianergia elelééctricactrica y y ququíímicamica se se transformatransforma en en energenergííaa mecmecáánicanica. .
PAni
Películaion-conductora
Polímeros conductores, polímeros orgánicosconjugados a través de los cuales se puedenmover los electrones de un terminal al otro.Los más comunes son polianilina (PAni) y polipirrol (PPY).
Películas ´´sandwich´´ polianilina/películaion-conductora para material de músculosde robots. El flujo de corriente hace que un terminal se expanda y el otro se contraiga. Resulta un “plegado” del ´´sandwich´´.
Materiales Sensibles: Elastómeros Dieléctricos
LosLos elastómeroselastómeros dieléctricosdieléctricos ((tambiéntambién llamadosllamadospolímerospolímeros electroconstrictivoselectroconstrictivos) ) exhibenexhiben fuerzafuerzamecánicamecánica alal serser sometidossometidos a un campo a un campo eléctricoeléctrico. Su . Su capacidadcapacidad de de contraccióncontracción es es mayormayor que la de que la de loslospiezocerámicospiezocerámicos (10(10--30% vs. 0.130% vs. 0.1--0.3%). 0.3%).
LosLos másmás comunescomunes son son loslos basadosbasados en en PMMAPMMA. . DebidoDebidoa su a su fuerzafuerza electroconstrictivaelectroconstrictiva, , puedenpueden colocarsecolocarseentre dos entre dos electrodoselectrodos imitandoimitando la la acciónacción de de músculosmúsculos. .
En un campo En un campo eléctricoeléctrico, el , el elástomeroelástomero se se expendeexpende en en el el planoplano de de loslos electrodoselectrodos, , amplificandoamplificando la la compresióncompresiónnormal normal debidodebido a las a las cargascargas electrostáticaselectrostáticas de de losloselectrodoselectrodos. . ResultaResulta un un músculomúsculo con con mayormayor fuerzafuerza y y actuaciónactuación..
Electrodo
Polímero electro-constrictivo
21
Materiales Sensibles: Polímeros Geles
LosLos polímerospolímeros gelesgeles consistenconsisten en en polímerospolímerosentrecruzadosentrecruzados infladosinflados con un con un solventesolvente comocomo aguaagua. . Tienen la Tienen la propiedadpropiedad de de hincharsehincharse y y encogerseencogersereversiblementereversiblemente ((hastahasta 1000 1000 vecesveces en en volumenvolumen) ) debidodebido a a pequeñospequeños cambioscambios en su en su ambienteambiente (pH, (pH, temperaturatemperatura, campo , campo eléctricoeléctrico). ).
Las Las microfibrasmicrofibras gel se gel se contraencontraen en en milisegundosmilisegundos, , mientrasmientras que que loslos polímerospolímeros gruesosgruesos requierenrequieren de de minutosminutos para para reaccionarreaccionar ((hastahasta 2 2 horashoras o o aúnaún díasdías). ). Tienen Tienen altaalta fuerzafuerza ((aproximadamenteaproximadamente igualigual a la de a la de loslos músculosmúsculos humanoshumanos). ).
Los más comunes son poli(alcohol vinílico), PVA, poli(ácido acrílico), PAA, ypoliacrilonitrilo, PAN. Muchas aplicaciones potenciales (ej.,músculos artificiales,movimiento en robots, adsorbedores de químicos tóxicos), aunque actualmentetienen poca difusión comercial.