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Economía del procesamiento de plásticos.

Costos comparativos y volúmenes de producción para el procesamiento de plásticos
Figura 1: Costos comparativos y volúmenes de producción para el procesamiento de plásticos


La economía del procesamiento de plásticos está determinada por el tipo de proceso. Los plásticos se pueden procesar con los siguientes métodos: mecanizado, moldeo por compresión , moldeo por transferencia , moldeo por inyección , extrusión , moldeo rotacional , moldeo por soplado , termoformado , fundición, forja y moldeo por espuma. Los métodos de procesamiento se seleccionan según el costo del equipo, la tasa de producción, el costo de las herramientas y el volumen de construcción. Los métodos de alto costo de equipo y herramientas se usan típicamente para grandes volúmenes de producción, mientras que los métodos de costo de equipo y herramientas de bajo a medio se usan para volúmenes de producción bajos. [1] El moldeo por compresión, el moldeo por transferencia, el moldeo por inyección, el forjado y el moldeo de espuma tienen un alto costo de equipo y herramientas. [1] Los procesos de menor costo son el mecanizado, la extrusión, el moldeo rotacional, el moldeo por soplado, el termoformado y la fundición. [1] Un resumen de cada proceso y su costo se muestra en la figura 1.

Aspectos del procesamiento de plástico.

Plásticos degradables

Plásticos oxodegradables : [2] son ​​plásticos a base de petróleo con aditivos como metales de transición y sales metálicas que promueven el proceso de fragmentación del plástico cuando se exponen a un ambiente particular, como alta temperatura o uno rico en oxígeno, para un período de tiempo prolongado. La fragmentación expone una superficie más grande del plástico a colonias de bacterias que eventualmente descomponen el polímero en sus componentes de menor estado energético: dióxido de carbono y agua.

Algunos aspectos a tener en cuenta respecto a este método para eliminar plásticos al final de su vida útil son:

Clasificar un polímero como biodegradable requiere especificaciones sobre estos aspectos.

Los aspectos económicos importantes que deben considerarse al deshacerse de polímeros degradables incluyen:

Envases de plástico reutilizables

La implementación de envases de plástico reutilizables surge como consecuencia de preocupaciones con la sostenibilidad y el impacto ambiental . El uso de envases de plástico reciclables es beneficioso para el medio ambiente pero es más caro. [6] La adopción de envases de plástico reutilizables supondrá un incremento anual aproximado de 0,058 euros/kg de mercancía entregada. [6] Los costos asociados con los contenedores de plástico reutilizables son los costos de compra de envases, los costos de transporte, los costos de mano de obra/manipulación, los costos de gestión y los costos resultantes de las pérdidas. [6] Los costos de compra de envases incluyen el costo de los contenedores, así como cualquier costo de servicio asociado. Este costo es recurrente pero solo es relevante una vez cada 50 ciclos, que es la vida útil típica de los contenedores de plástico reutilizables. Un ciclo consta de las etapas iniciales del procesamiento de envases de plástico hasta el uso y reciclaje de estos envases por parte de los consumidores. Los costos de transporte son ligeramente más altos para los contenedores de plástico reutilizables en comparación con los contenedores de plástico de uso tradicional y desechables, ya que estos contenedores reutilizables necesitan transporte adicional a las instalaciones de reciclaje. Los contenedores de plástico reutilizables también requieren trabajo de carga y descarga de camiones, así como inspección de calidad, lo que añade costes laborales adicionales. [6] Los costos de gestión existen porque es necesario gestionar el recuento de existencias de contenedores de plástico reutilizables. El coste final de los envases de plástico reutilizables es el coste que se incurre cuando se pierden los paquetes o hay errores dentro del sistema de gestión. [6] La Figura 2 proporciona un resumen detallado de los costos asociados con la adopción de contenedores de plástico reutilizables.

Incineración de plásticos

El reciclaje de plásticos presenta la dificultad de manipular plásticos mezclados, ya que los plásticos sin mezclar suelen ser necesarios para mantener las propiedades deseables. La mezcla de muchos plásticos da como resultado propiedades del material disminuidas, incluso un pequeño porcentaje de polipropileno mezclado con polietileno produce un plástico con una resistencia a la tracción significativamente reducida . [7] Una alternativa al reciclaje de estos plásticos y aquellos que no se pueden reciclar fácilmente, como los termoestables, es utilizar la degradación para descomponer los polímeros en monómeros de bajo peso molecular. Los productos de este proceso se pueden utilizar para fabricar polímeros de alta calidad; sin embargo, durante este proceso se pierde la energía almacenada en los enlaces poliméricos. [7]

Una alternativa para deshacerse de los plásticos de forma económica es quemarlos en un incinerador . Existen incineradores capaces de quemar polímeros de forma limpia y, si bien requieren una importante inversión de capital, la energía producida compensa el impacto económico. [8] Dado que la mayoría de los plásticos se producen a partir de petróleo , sus moléculas están compuestas exclusiva o principalmente de átomos de carbono , oxígeno e hidrógeno. Con un diseño adecuado, un incinerador puede quemar completamente estos plásticos, permitiendo recuperar la energía almacenada en la materia prima de petróleo original que de otro modo se escaparía durante procesos como la degradación. Algunos polímeros contienen cloro o nitrógeno , lo que puede dar lugar a productos de combustión indeseables; sin embargo, el uso de depuradores puede eliminar dichos productos. El resultado final es que muchos polímeros se queman de forma más limpia que el carbón y tan limpio como la mayoría de los aceites. [7]

Referencias

  1. ^ abc Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven (2008). Procesos de fabricación de materiales de ingeniería (5ª ed) . Upper Saddle River, Nueva Jersey 07458: Pearson Education, Inc. págs. ISBN 978-0-13-227271-1.{{cite book}}: Mantenimiento CS1: ubicación ( enlace )
  2. ^ Thomas, Noreen L.; McLauchlin, Andrew R.; Patricio, Estuardo G.; Clarke, Jane (2012). "Plásticos oxodegradables: degradación, impacto ambiental y reciclaje". Actas del ICE - Gestión de Residuos y Recursos . 165 (3): 133-140. doi : 10.1680/cálido.11.00014. S2CID  51792713.
  3. ^ Al-Malaika, S.; Chohán, S.; Coker, M.; Scott, G.; Arnaud, R.; Dabin, P.; Fauve, A.; Lemaire, J. (1 de abril de 1995). "Un estudio comparativo de la degradabilidad y reciclabilidad de diferentes clases de polietileno degradable". Revista de ciencia macromolecular, parte A. 32 (4): 709–730. doi :10.1080/10601329508010283. ISSN  1060-1325.
  4. ^ Hopewell, Jefferson; Dvorak, Robert; Kosior, Edward (27 de julio de 2009). "Reciclaje de plásticos: desafíos y oportunidades". Transacciones Filosóficas de la Royal Society B: Ciencias Biológicas . 364 (1526): 2115–2126. doi :10.1098/rstb.2008.0311. ISSN  0962-8436. PMC 2873020 . PMID  19528059. 
  5. ^ ab Eriksson, O.; Carlsson Reich, M.; Frostell, B.; Björklund, A.; Assefa, G.; Sundqvist, J.-O.; Granath, J.; Baky, A.; Thyselius, L. (2005). "La gestión de residuos sólidos municipales desde una perspectiva de sistemas". Revista de Producción Más Limpia . 13 (3): 241–252. doi :10.1016/j.jclepro.2004.02.018.
  6. ^ abcde Accorsi, Riccardo; Cascini, Alessandro; Cholette, Susan; Manzini, Ricardo; Mora, Cristina (2014). "Evaluación económica y ambiental de envases de plástico reutilizables: un estudio de caso de la cadena de suministro de restauración alimentaria". Revista Internacional de Economía de la Producción . 152 : 88-101. doi :10.1016/j.ijpe.2013.12.014.
  7. ^ abc Stein, Richard S. (1998). "Reciclaje de polímeros: termodinámica y economía". Simposios Macromoleculares . 135 : 295–314. doi :10.1002/masy.19981350131.
  8. ^ "El impacto ambiental de la incineración de residuos sólidos municipales". Hallazgos del Simposio Internacional sobre Incineración de Residuos Sólidos, Simposio: Washington, DC . 26 de septiembre de 1989.