El plástico tipo PET es uno de los elementos más utilizados en el mundo de los plásticos, pues tiene usos con distintas aristas, desde la utilización en envases de alimentos como en fibras textiles. Así mismo, como el PET es una parte de la familia de los poliéster y como una característica esencial de este plástico es ser un termoplástico, esto indica que los residuos de este tipo de material pueden ser reutilizables y traen consigo beneficios económicos utilizando los correctos métodos de reciclaje (Welle, 2011). Es en base a esto, que la elección del método de reciclaje a emplear para los residuos domiciliarios tipo PET generados en la ciudad de Coyhaique, es una elección importante en la evaluación de una alternativa de sustentabilidad.
Las tecnologías de reciclaje de plásticos tipo PET son bastante variadas y algunas tienen más complejidad que otras, de esta manera se diferencian en dos tipos de procesos: Proceso de reciclaje químico y Proceso de reciclaje mecánico. A continuación se muestran las principales diferencias entre ambas alternativas, sin embargo en la evaluación técnica y económica solo se evalúa el proceso de reciclaje mecánico por las ventajas que tiene sobre el reciclaje químico.
a) Proceso de reciclaje químico
La producción de tereftalato de polietileno se realiza mediante un proceso complejo y peligroso puesto que se llevan a cabo reacciones químicas que involucran altas temperaturas y presión. Estas reacciones permiten que el ácido tereftálico y el etilenglicol pasen por una esterificación y posteriormente se polimericen (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2014). En base a esto, el proceso de reciclaje químico de plásticos tipo
Página 74 PET, lleva a cabo algunas reacciones que permiten separar las cadenas formadas en el proceso productivo inicial y depolimerizar completa o parcialmente el compuesto (Leian Bartolome, 2012). Los distintos métodos que existen en el reciclaje químico para el reciclaje del PET, difieren primero en la técnica utilizada para la despolimerización química del PET y segundo en el uso final que se le quiera dar al producto obtenido (Juan Roberto Herrera Reséndiz, 2012). Las técnicas más utilizadas en el reciclaje químico del PET corresponden a: hidrolisis, metanólisis, glicolisis y aminólisis. La diferencia entre cada una de estas técnicas corresponde a la ruta de síntesis por la cual pasa el plástico PET para volver a los polímeros iniciales utilizados en el proceso convencional. Uno de los puntos más importantes en estas técnicas corresponde a los elevados costes que tiene (Pinochet, 2017).
b) Proceso de reciclaje mecánico
El reciclaje mecánico se extiende a operaciones cuyo objetivo es recuperar algún material, en este caso plásticos, vía procesos mecánicos (trituración, lavado, separación, secado, re-granulación o extrusión), con el fin del producir materiales reciclados que sean convertidos en productos vírgenes o nuevos. En el caso de los plásticos, el reciclaje mecánico solo es aplicable a aquellos plásticos que pertenecen a la categoría de termoplásticos, es decir, materiales tipo polímeros que pueden volver a ser procesados y fundidos en nuevos productos sin perder sus propiedades físicas o químicas (Plastics Recyclers Europe, 2018).
El reciclaje mecánico del PET es un proceso mucho más simple que el reciclaje químico, puesto que consiste normalmente en la eliminación de la contaminación mediante un proceso de clasificación, trituración, separación secundaria, lavado y secado y fundido (Pinochet, 2017). Este proceso es amigable con el medio ambiente y a escala industrial es uno de los más utilizados en los grandes países generadores de residuos. A continuación se muestra un diagrama con las operaciones que se involucran en este proceso:
Recolección
de residuos Separación Trituración Lavado Extrusión
Figura 26. Etapas del proceso de reciclaje mecánico del PET post consumo. Fuente: Pinochet, 2017.
El proceso de reciclado del PET es extremadamente dependiente de las primeras etapas del proceso productivo, puesto que primero la recolección de residuos es el input de la planta, lo que determinará la capacidad de producción de la misma y en segundo lugar, la separación entregará el porcentaje de pureza que logrará el proceso.
Página 75 La etapa de recolección de residuos es aquella a la cual aqueja la implementación de la Ley de Fomento al Reciclaje, puesto que los productores de envases PET deberán encargarse de la recolección mediante recicladores de base o sistemas de recolección que cumplan los requisitos propuestos por la normativa.
La segunda etapa tiene sub-etapas dentro de ella también, una clasificación manual del material que ingresa a la planta en un inicio, seguida por la separación mediante flotación de plásticos, donde se agrega una solución diluida de hidróxido de sodio a una temperatura media con aditivos para que la eficiencia de la separación por flotación sea elevada.
La trituración del material se lleva a cabo en molinos de cuchillas y permite que el material sea más manipulable y el lavado sea exhaustivo. En esta etapa se disminuye considerablemente el tamaño de partícula del PET. Posteriormente, este material pasa a la etapa de lavado en la cual se eliminan los residuos orgánicos remanentes en el material. Este lavado contempla dos etapas siendo la primera de ellas un lavado en caliente con una solución de NaOH al 2% y detergente a 70°C y posteriormente un lavado en frio con agua de proceso.
El material lavado es secado para disminuir las probabilidades de que el PET se degrade producto de la hidrolisis y así aumente su pureza (Pinochet, 2017). El secado se lleva a cabo en distintos tipos de secadores que funcionan a no muy altas temperaturas puesto que la degradación del PET se favorece a altas temperaturas, lo anterior permite mantener un porcentaje mínimo de humedad en el material que ingresa a extrusión.
Finalmente, el material triturado, lavado y seco se procesa en un sistema de extrusión normal en pellets útiles. Este proceso se realiza a altas temperaturas (280°C) puesto que debe fundirse el plástico para formar escamas o pellets.
7.4.2.2 UBICACIÓN Y DISEÑO DE LA PLANTA