ESTUDIO PREVIO DE SISTEMAS DE
RECOGIDA-RECICLAJE DE NEUMÁTICOS FUERA DE USO
(Región Santa Catarina-Ciudad de Joinville)
BRASIL , Mayo 2014
TABLA DE CONTENIDOS
1.- RESUMEN ... 3
2.- INTRODUCCIÓN ... 3
3.-MODELO DE GESTIÓN: LA RUEDA DE RECICLAJE ... 6
3.1.- Centros de Recogida y Clasificación... 6
3.2.- Centros de Almacenaje y Preparación ... 6
3.3.- Valorizadores ... 7
3.3.1.- Valorización material: ... 7
3.3.2.- Valorización energética: ... 8
3.3.3.- Recauchutado:... 8
3.3.4.- Reciclaje directo de materiales: ... 8
4.- POSIBILIDADES DE REUTILIZACIÓN DE LOS NFU... 10
4.1.- Neumáticos Fuera de Uso troceados y granulados
(grazna)... 11
4.2.- Neumáticos enteros ... 11
5.- ALTERNATIVAS DE RECICLAJE ... 12
5.1.- Termólisis ... 12
5.2.- Pirolisis... 12
5.3.- Incineración ... 13
5.4.- Trituración criogénica ... 13
5.5.- Trituración mecánica ... 13
1.- RESUMEN
El presente estudio tiene por objetivos reconocer la mejora en la optimización de los sistemas de recogida y métodos de gestión de los neumáticos fuera de uso (NFU) desde el estudio de los principales cambios derivados de la tecnología, economía e industria y de la importancia adquirida en la gestión de la valorización del reciclado y en la gestión medioambiental de la gestión de (NFU) o usados.
2.- INTRODUCCIÓN
Uno de los residuos que más caracterizan a las sociedades desarrolladas modernas, tan dependientes del automóvil, son los neumáticos fuera de uso. Aunque se trata de un residuo no peligroso, presenta una alta capacidad calorífica –que dificulta su extinción en caso de incendios- y no es degradable.
Estas y otras características, constituyen factores que aconsejan la adopción de una norma que los regule teniendo en cuenta esas particularidades propias. Es cierto que en principio los neumáticos usados no generan ningún peligro inmediato, pero su eliminación de manera inapropiada o su producción en grandes cantidades, puede contaminar gravemente el medioambiente u ocasionar problemas a la hora de eliminarlos. No en vano, los neumáticos han sido diseñados para resistir condiciones mecánicas y meteorológicas duras -son resistentes al ozono, la luz y las bacterias- lo que les hace prácticamente indestructibles por el paso del tiempo. Su almacenamiento en el vertedero no permite recuperar ni energía ni materia. Los neumáticos enteros son flexibles y por su forma y tamaño limitan la rehabilitación del vertedero al ser difícilmente compactables, además son refugio ideal
de insectos y roedores, y acumulan gases y lixiviados, frecuentes en los basureros.
En la actualidad, existen cantidades muy elevadas de neumáticos depositados y almacenados en vertederos, y cada año se generan en los países desarrollados millones de neumáticos fuera de uso (NFU) que requieren de enormes esfuerzos económicos y logísticos para su retirada y su almacenamiento controlados para la posterior gestión. A la vista del contenido energético y de los recursos materiales contenidos en los NFU, en las últimas décadas han ido desarrollándose aplicaciones diversas, y procesos industriales muy variados para la recuperación y reciclado de los NFU.
Dentro del contexto de las aplicaciones de ingeniería para la resolución de problemas ambientales, la adecuada gestión de los neumáticos usados constituye un reto todavía no totalmente resuelto satisfactoriamente por las sociedades modernas. Existen cantidades muy elevadas de neumáticos depositados y almacenados en vertederos y cada año se generan en los países desarrollados millones de NFU que requieren de enormes esfuerzos económicos y logísticos para su retirada controlada y su almacenamiento para su posterior gestión.
Durante los últimos años, el interés por los problemas medioambientales ha ido en aumento y así es creciente la integración e implementación de un plan de gestión medioambiental dentro de la estrategia corporativa. Entre los aspectos que han impulsado la inclusión de la variable medioambiental dentro de la gestión empresarial podemos destacar entre otros: la presión legislativa, la creciente profesionalización del sector del reciclaje y su potencial estratégico como generador de valor a lo largo de todo el canal.
Siguiendo este mismo esquema, la logística, como actividad multifuncional e integradora, está directamente vinculada con el medio ambiente a través de sus diversas materias como pueden ser: la correcta gestión de los procesos productivos, el ahorro de recursos y su uso más eficiente, las políticas de prevención o eliminación de ciertos materiales o incluso, la recuperación de elementos de valor. Las actividades logísticas, terminaban en el momento en que el consumidor adquiría los productos. Las principales preocupaciones vienen en forma de neumáticos fuera de uso (NFU), debido a su gran volumen y al carácter peligroso de los mismos. Es en este campo donde hemos centrado nuestro estudio, pues consideramos que, tanto desde el ámbito científico como desde el empresarial, surgen nuevas líneas de trabajo e investigación.
3.-MODELO DE GESTIÓN: LA RUEDA DE RECICLAJE
Para garantizar que el proceso de reciclaje que se lleva a cabo es el correcto desde un punto de vista ambiental, se gestiona desde la recogida gratuita de los neumáticos usados en todos los puntos de generación, hasta la entrega de los mismos a las empresas valorizadoras, quienes certifican su total valorización. Así es necesario que intervengan diferentes gestores que garantizan que los neumáticos usados están siendo tratados de forma medioambientalmente correcta. 3.1.- Centros de Recogida y Clasificación
Las actividades de gestión de NFU comienzan por la recogida en todos los puntos de generación del territorio nacional por parte de los recogedores seleccionados. Los Centros de Recogida y Clasificación (CRC) llevan a cabo una clasificación de los mismos, separando para su reutilización aquellos que tienen un potencial de uso, bien directamente o después de un proceso de recauchutado y aquellos otros neumáticos que han llegado al final de su vida útil, recibir el tratamiento más adecuado desde el punto de vista medioambiente.
3.2.- Centros de Almacenaje y Preparación
Son instalaciones en las que se agrupan los neumáticos fuera de uso procedentes de varios centros de recogida, con el fin de llevar a cabo un tratamiento previo de los mismos que consiste, generalmente, en una trituración adecuada para el tipo de valorización final al que vayan destinados. Son centros para proceso industrial de NFU y almacenarlos en condiciones marcadas por legislación.
3.3.- Valorizadores
Se consideran valorizadores las empresas en cuyo proceso de producción se utilizan NFU, con objeto de aprovechar los recursos materiales o energéticos que éstos contienen. Se lleva a cabo los procesos de valorización a través de acuerdos concretos con empresas que utilizan neumáticos fuera de uso: para la producción de granza o polvo de caucho o aplicando directamente el neumático triturado en proyectos de geotecnia o en acerías de arco eléctrico, y como combustible alternativo en cementeras u otras industrias.
Para valorizar los NFU se privilegiaran los procedimientos que permiten reciclar directamente los materiales y usar con moderación los recursos naturales. En todos estos casos, se debe separar previamente la parte de acero del NFU, para lo cual se requiere una molienda muy fina, así como el transporte posterior de los alambres de acero en forma de paquetes prensados y/u otras formas de aglomeración. Estas operaciones adicionales empeoran el resultado ambiental del reciclado de los NFU, desde el punto de vista ambiental.
Se pueden citar:
3.3.1.- Valorización material:
Enteros, troceados, molidos, los neumáticos pueden ser utilizados y valorizados en diversas aplicaciones en arrecifes de los neumáticos enteros, como aislante térmico y acústico de los neumáticos triturados, o las aplicaciones en materiales bituminosos; el polvo de neumáticos usados, en la red vial a través de betunes modificados, puede seguir otras posibles vías:
· Vía húmeda, mediante la cual se fabrica un ligante betún-caucho de neumático reciclado.
· Vía seca, el triturado de neumático usado se emplea como substituto de una fracción de los áridos utilizados para la fabricación del asfalto. · Vía mixta, todavía en estudio, unifica las dos vías citadas.
3.3.2.- Valorización energética:
Los neumáticos se pueden utilizar enteros o triturados como combustible de substitución en las cementeras, siempre que se respeten las disposiciones para la protección ambiental y en incineración, calderas industriales, centrales térmicas.
3.3.3.- Recauchutado:
Si los neumáticos están todavía en buen estado, pueden revestirse de una nueva superficie de rodadura.
3.3.4.- Reciclaje directo de materiales:
Valorizando los productos resultantes de la preparación de neumáticos fuera de uso:
· El negro de carbono, utilizado en caucho, pinturas, y en la fabricación de carbono activo;
· El polvo de neumático, utilizado en neumáticos nuevos, en adhesivos a base de látex, y revestimientos “silenciosos”;
· Granulado de neumático, con posibles utilizaciones en la construcción ferroviaria, también para reducir emisiones sonoras.
Las tecnologías y aplicaciones que permiten valorizar material y energéticamente el caucho y los neumáticos usados, son numerosas. No es necesario ceñirse a una única y lo más ventajoso es utilizar varias de ellas para reducir lo más posible las grandes cantidades de neumáticos que se producen y que en estas últimas décadas se han ido acumulando.
La valorización energética es una de las posibilidades que actualmente se manejan para eliminar o reducir la cantidad de neumáticos usados y al mismo tiempo limitar el consumo de combustibles fósiles. Los neumáticos usados triturados, se emplearían como combustible alternativo, por ejemplo en los hornos de cementeras, mejorando la
competitividad de éstas ya que los neumáticos usados son menos costosos que el fuel. Para la conservación de los recursos energéticos no renovables es imprescindible la búsqueda de nuevas fuentes energéticas alternativas que por sus características puedan sustituir a las primeras, reduciendo de forma importante su consumo.
Los neumáticos usados son, por su alto poder calorífico, una excelente fuente energética muy apreciada por empresas industriales que basan su actividad en un alto consumo de energía, como es el caso de las empresas cementeras. Sin embargo existe una tendencia (más desarrollada en Europa) hacia el empleo del caucho molido en instalaciones deportivas, (se está diversificando en otras construcciones de ingeniería civil) y en mezclas bituminosas (principalmente en carreteras).
La pirólisis presenta más reticencias en su comercialización debido al coste de la instalación necesaria. Una salida interesante podría ser el empleo de industrias mixtas formadas por cementera (u otro proceso) y pirólisis, de esta manera se ahorrarían costes, empleando los aceites pirolíticos como combustible (de elevado poder calorífico) y el negro de carbono para fabricación de elementos que no requieran elevadas características técnicas.
4.- POSIBILIDADES DE REUTILIZACIÓN DE LOS NFU
Técnicamente se ha establecido que la mejor gestión posible de los residuos de neumáticos, es intentar reducir al máximo su producción y se obliga a prevenir en la medida de lo posible, reutilizar, reciclar y en el caso que ninguna de las medidas anteriores sean factibles, recurrir a la valorización energética. El vertido o depósito final en un vertedero no se considera en ningún caso.
Existen varias ideas de prevención en la generación de NFUs, que pasan por medidas aplicables tanto para fabricantes como para usuarios. Un claro aporte por parte de los fabricantes es la implementación de mejoras tecnológicas que extiendan la vida útil de los neumáticos. Como dato estadístico las tecnologías introducidas han permitido pasar de 100.000 Kilómetros de rendimiento medio de un neumático, en 1965, a 250.000 Kilómetros en 1996, con un aumento del 47% entre los años 1994 – 1996. Por otra parte en la medida que los usuarios mejoren sus conductas de conducción y el mantenimiento de los neumáticos, principalmente controlando la presión, contribuyen directamente a la disminución de estos residuos.
El recauchutado y recanalado, más específicamente en ruedas de camiones, es en algunos casos una posibilidad técnica, siempre y cuando se realice una cuidadosa separación de los neumáticos fuera de uso de acuerdo a su grado de deterioro.
El proceso de recauchutado de neumáticos se ha visto mermado al paso de los años debido a la imagen negativa que carga esta actividad. Por otra parte afectan también la existencia de neumáticos importados que son más baratos y la popularidad adquirida por los neumáticos radiales, que impide a los recauchutadores pagar los
precios de los moldes de precisión y el equipamiento necesario. El reciclaje de los NFUs, mediante el aprovechamiento de sus componentes materiales para otros usos, ha aumentado considerablemente en el último tiempo. A pesar de ello, el porcentaje de NFUs que son actualmente reciclados es aún muy bajo.
Algunos de los posibles usos que se pueden dar a los materiales reciclados de los NFUs son por ejemplo:
4.1.- Neumáticos Fuera de Uso troceados y granulados (grazna)
Usados en pistas deportivas, vías, revestimientos de pavimentos, aditivos para asfalto, moquetas, calzado, frenos, muros anti-ruido, componentes para automóviles, edificios, material deportivo, aislantes, bandas de retención de tráfico, etc.
4.2.- Neumáticos enteros
Para arrecifes artificiales, puertos, obras de estabilización y refuerzo de taludes, muros de contención, campos de golf, etc.
De acuerdo a la aplicación del principio de jerarquía en el manejo de residuos, en el caso que no sean posibles de llevar a cabo las alternativas de prevenir, reducir, reutilizar o reciclar, tenemos que considerar la aplicación de la valorización energética. Los NFUs pueden ser utilizados como combustible, mediante la incineración de estos, ya sean enteros o triturados, en plantas de residuos o industriales, como por ejemplo en plantas cementeras.
5.- ALTERNATIVAS DE RECICLAJE
Algunas alternativas de reciclaje, aunque no muy utilizadas hoy en día y que podrían ser interesantes en ciertos casos son:
5.1.- Termólisis
Se trata de un sistema de reciclaje de neumáticos, en el que se somete a los materiales de residuos a un calentamiento en un medio en el que no existe oxígeno. Las altas temperaturas y la ausencia de oxígeno tienen el efecto de destruir los enlaces químicos.
Aparecen entonces cadenas de hidrocarburos. Es la forma de obtener, de nuevo, los compuestos originales del neumático, por lo que es el método que consigue la recuperación total de los componentes del neumático. Se obtienen metales, carbones e hidrocarburos gaseosos, que pueden volver a las cadenas industriales, ya sea de producción de neumáticos u a otras actividades.
5.2.- Pirolisis
Aun está poco extendido, debido a problemas de separación de compuestos carbonados que ya están siendo superados y los altos costos que implica. Según los datos de la empresa Chemysis S.A., este procedimiento (fábrica piloto) está operativo en Taiwán desde 2002 con cuatro líneas de pirolisis que permiten el reciclaje de neumáticos 9000 toneladas / año. En la actualidad el procedimiento ha sido mejorado y es capaz de tratar 28.000 toneladas de neumáticos usados/año, a través de una sola línea.
Los productos obtenidos después del proceso de pirolisis son principalmente: gas similar al propano que se puede emplear para uso industrial; aceite industrial liquido que se puede refinar en Diesel; coke; acero.
5.3.- Incineración
Proceso de reciclado de neumáticos por el que se produce la combustión de los materiales orgánicos del neumático a altas temperaturas en hornos con materiales refractarios de alta calidad. Es un proceso costoso y además presenta el inconveniente de la diferente velocidad de combustión de los diferentes componentes y la necesidad de depuración de los residuos por lo que no resulta fácil de controlar y además es contaminante. Genera calor que puede ser usado como energía, ya que se trata de un proceso exotérmico.
5.4.- Trituración criogénica
Este método para el reciclaje de neumáticos necesita unas instalaciones muy complejas lo que hace que tampoco sean rentables económicamente y el mantenimiento de la maquinaria y del proceso es difícil. La baja calidad de los productos obtenidos y la dificultad material y económica para purificar y separar el caucho y el metal entre sí y de los materiales textiles que forman el neumático, provoca que este sistema sea poco recomendable.
5.5.- Trituración mecánica
Es un proceso para el reciclaje de neumáticos puramente mecánico y por tanto los productos resultantes son de alta calidad limpios de todo tipo de impurezas, lo que facilita la utilización de estos materiales en nuevos procesos y aplicaciones. La trituración con sistemas mecánicos es, casi siempre, el paso previo en los diferentes métodos de recuperación y rentabilización de los residuos de neumáticos.
5.6.- Neumáticos convertidos en energía eléctrica
Los residuos de neumáticos una vez preparados, puede convertirse también en energía eléctrica utilizable en la propia planta de reciclaje o conducirse a otras instalaciones distribuidoras. Los residuos se introducen en una caldera donde se realiza su combustión.
El calor liberado provoca que el agua existente en la caldera se convierta en vapor de alta temperatura y alta presión que se conduce hasta una turbina. Al expandirse mueve la turbina y el generador acoplado a ella produce la electricidad, que tendrá que ser transformada posteriormente para su uso directo.
ESTUDIO REDACTADO POR: DAFNE CASALS SANCHEZ REVISADO Y APROBADO POR: LLUÍS BASIANA OBRADORS
