El cuidado del medio ambiente se ha vuelto una máxima de toda empresa, incrementando la urgencia por reducir la huella de carbono y preservar los recursos naturales. En este proceso de cambio, el foco está puesto en el reciclaje y la revalorización de los materiales.
Mediante la recuperación y transformación de materiales que han cumplido su ciclo de vida, como pueden ser el hormigón, el plástico y el vidrio, se reduce la cantidad de desechos que terminan en vertederos y se extiende la vida útil de los recursos existentes.
Qué significa revalorizar el PVC
Revalorizar el PVC no es solo una buena práctica industrial, sino una decisión estratégica frente a los desafíos ambientales que enfrenta el mundo.
El plástico PVC (cloruro de polivinilo) es un material ampliamente utilizado en una variedad de productos, desde tuberías hasta envases y juguetes.
Aunque suele considerarse un material de un solo uso, el policloruro de vinilo (PVC) puede ser reciclado hasta siete veces sin perder sus propiedades originales.
Esta característica lo convierte en un recurso valioso dentro de una economía circular, con beneficios directos en la reducción de residuos, la conservación de recursos naturales y la disminución de la huella de carbono.
El PVC puede reutilizarse hasta siete veces y evitar costos ambientales de USD 300 millones.
La creciente acumulación de residuos plásticos genera un costo ambiental estimado en USD 300 millones anuales, según el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA).
En este contexto, revalorizar el PVC -un tipo de plástico altamente duradero- emerge como una de las estrategias más efectivas para avanzar hacia la sostenibilidad.
El plástico y el problema de los residuos
El plástico es un material que se produce y procesa a nivel industrial.
La materia prima pasa por un proceso de extracción y posterior polimerización y policondensación para producir polímeros, comúnmente conocidos como plásticos.
Estos procesos son desconocidos para las personas no especializadas en polímeros.
Sin embargo, el plástico se encuentra presente inevitablemente en nuestra vida cotidiana.
Debido a su bajo costo de producción, los objetos de plástico forman parte de nuestra vida diaria desde que nacemos, como pañales, biberones, juguetes y coches.
Anteriormente, estos objetos solían ser diseñados y fabricados con madera o fibras naturales, antes de la masificación del plástico.
Además, una característica del plástico es su lenta degradación.
Hasta ahora, ningún plástico creado ha logrado descomponerse por completo.
Esto ha provocado una serie de problemas identificables, como la sobrecarga de vertederos, la contaminación de suelos y mares, y la ingestión de plástico por parte de animales marinos y aves.
También se ha encontrado la presencia de microplásticos en humanos y otros organismos, que eventualmente ingresan a la cadena alimentaria.
Este problema en particular no ha sido completamente cuantificado, ya que aún estamos comprendiendo las consecuencias que puede tener en nuestro organismo.
El PVC como recurso dentro de la economía circular
La lucha contra la contaminación plástica exige un cambio de paradigma, y el PVC representa un ejemplo claro de cómo la economía circular puede generar un impacto positivo y medible.
El reciclaje de PVC es un componente fundamental en el emergente mercado de la economía circular.
Al reciclar y reutilizar este versátil plástico, no solo reducimos su impacto ambiental, sino que también aprovechamos una oportunidad valiosa para que las empresas y toda la cadena de valor contribuyan a un futuro más sostenible.
Con el compromiso de la sociedad y la industria, el PVC puede desempeñar un papel crucial en una solución más amplia para un planeta más limpio y saludable.
El desarrollo de la industria del reciclaje es necesario para el mejor manejo de los residuos y para avanzar hacia una economía circular.
Según el informe de la ONU "Turning off the tap"[2], se espera un cambio de sistemas que, entre sus medidas, refuerce la producción de bioplásticos, la reutilización y el reciclaje.
¿El PVC es reciclable?
Una de las preguntas más comunes es si el PVC es reciclable.
El PVC puede reciclarse varias veces gracias a su estructura polimérica que soporta el estrés mecánico durante las operaciones de reciclaje, al mismo tiempo que conserva sus propiedades físicas clave.
La viabilidad del reciclaje del PVC se demuestra mediante el aumento de las cantidades de PVC reciclado, que ascendieron a 731,461 toneladas en 2020 en Europa y 6.5 millones de toneladas (Plastics Europe, 2022) en total durante los últimos 20 años.
Por lo tanto, el reciclaje de PVC reduce la necesidad de fabricar nuevos productos a partir de materias primas vírgenes y minimiza la acumulación de residuos plásticos.
El PVC es un plástico que puede reciclarse varias veces sin perder sus propiedades fundamentales, aunque no hay un número específico de ciclos universalmente aplicable.
Su capacidad de reciclaje depende de factores como la calidad del material original, el proceso de reciclaje y la exposición previa a condiciones ambientales adversas.
El PVC es conocido por su durabilidad y estabilidad química, lo que permite su reciclaje repetido, aunque con cada ciclo puede haber una ligera pérdida de algunas propiedades.
Por esta razón, se utiliza comúnmente en aplicaciones donde estas propiedades pueden ser menos críticas.
La afirmación de que el PVC puede reutilizarse hasta siete veces corresponde a determinadas condiciones de calidad y procesamiento, mientras que el número de ciclos no es universal y depende del material y de las operaciones de reciclaje.
Identificación y clasificación del PVC
Quienes se encargan del manejo de el RIC son la Sociedad Estadounidense para Pruebas y Materiales (ASTM) que explicitan que "Los códigos de identificación de resina no son "códigos de reciclaje".
Sin embargo, el código de identificación de resina es una ayuda para el reciclaje.
El uso de un código de identificación de resina en un artículo de plástico fabricado no implica que el artículo se recicle o que existan sistemas para procesar de manera efectiva el artículo para su recuperación o reutilización.
En el MADLAB se utilizan PVC ♵ en formato de tubo y flexible.
Además de acrílico en formato de plancha.
También como filamento se utiliza PETG ♳.
Proceso de reciclaje del PVC
1. Recolección
El proceso de reciclaje de PVC comienza con la recolección de productos de PVC usados, como tuberías, perfiles, o incluso juguetes.
En Europa, existen sistemas de logística inversa y reciclaje que incluyen la instalación de contenedores específicos, programas de recolección puerta a puerta y colaboraciones con empresas de reciclaje.
2. Clasificación
Después de la recolección, los productos de PVC se clasifican según su tipo y calidad.
Esto es importante para garantizar que el material reciclado cumpla con los estándares de calidad.
3. Triturado
Se cortan o trituran en piezas más pequeñas utilizando máquinas trituradoras o cortadoras.
4. Molienda
Las piezas trituradas se pasan a través de molinos para reducir aún más su tamaño y convertirlas en partículas más pequeñas o en polvo.
Esto suele hacerse en varias etapas para obtener un tamaño de partícula uniforme.
5. Limpieza y eliminación de impurezas
En el lavado de PVC para su reciclaje, se eliminan impurezas comunes como etiquetas, suciedad, adhesivos, residuos de alimentos, contaminantes químicos, materiales no PVC, tintas y colorantes, y sal/minerales.
Este proceso garantiza que el PVC reciclado sea limpio y libre de contaminantes, lo que lo hace adecuado para su uso en la fabricación de nuevos productos de alta calidad.
6. Fundición y extrusión
El PVC limpio y triturado se funde y se extruye en forma de pellets, láminas, tubos o perfiles, listos para su reutilización.
La extrusión de PVC reciclado normalmente se lleva a cabo en una extrusora de doble husillo para producir una amplia variedad de productos de PVC reciclado.
La configuración de doble husillo contra rotativa es relevante ya que esta configuración particular de extrusora puede tener un impacto significativo en el proceso y las propiedades del producto final, como la degradación.
| Etapa | Operación principal |
|---|---|
| Recolección | Recuperación de tuberías, perfiles, juguetes y otros productos de PVC usados |
| Clasificación | Separación según tipo y calidad |
| Triturado | Reducción de los productos a piezas más pequeñas |
| Molienda | Conversión en partículas pequeñas o polvo |
| Limpieza | Eliminación de etiquetas, suciedad, adhesivos, residuos y materiales no PVC |
| Fundición y extrusión | Producción de pellets, láminas, tubos o perfiles |
Aplicaciones del PVC reciclado
Reciclar PVC ofrece numerosas ventajas, tanto económicas como ambientales.
El PVC reciclado se utiliza en productos como tuberías no presurizadas, perfiles de construcción, bolsas, envases, productos moldeados y revestimientos.
También se emplea en techos, tarimas, componentes automotrices y productos inflables.
- Tuberías no presurizadas.
- Perfiles de construcción.
- Bolsas y envases.
- Productos moldeados.
- Revestimientos.
- Techos y tarimas.
- Componentes automotrices.
- Productos inflables.
El PVC es además utilizado en un sin número de aplicaciones, tanto en su forma rígida como flexible.
El film que se utiliza para envolver carne, fruta y verduras en los supermercados es PVC flexible.
El PVC fue uno de los primeros plásticos utilizados para fabricar botellas para aceite y agua mineral y luego fue reemplazado por el PET solo por una razón de producción y costos.
Bolsas para alimentos congelados; botellas exprimibles, ejemplo.
Revalorización del PVC en la construcción
El sector de la construcción en España es de los más envejecidos en todo Europa.
El 80% de los edificios y hogares que lo conforman son considerados ineficientes, según datos del Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE).
En este contexto, existe una amplia y creciente demanda entre los españoles ante las viviendas sostenibles.
En el grupo profine, al que pertenece la marca Kömmerling, trabajan continuamente por transformar el sector de la ventana e impulsar el camino de la construcción sostenible.
No perder de vista los objetivos y la constante inversión en I+D les permite estar inmersos en un nuevo proyecto, la incorporación de PVC Bio-Atribuido a su producción.
"Estamos orgullosos de ser los primeros en la industria de la ventana en utilizar perfiles fabricados con PVC Bio-Atribuido.
Nuestro objetivo es implantar un ciclo de producción sostenible y con materiales de alta calidad, siendo un modelo a seguir en este sentido.
El PVC Bio-Atribuido es un tipo de PVC fabricado a partir de materias primas renovables, una solución sostenible que podría reducir la acumulación de residuos de plásticos y disminuir la dependencia de materias primas no renovables.
En el caso del PVC Bio-Atribuido que Kömmerling ha introducido en su mezcla, se reemplazan las materias primas fósiles por alternativas renovables, haciendo uso de aceite de pino en lugar de petróleo.
Esto permite una reducción de CO2 de hasta el 90%.
Pese a que el proyecto todavía está en fase de desarrollo y crecimiento, confían en que este PVC les permitirá reducir la dependencia de las materias primas fósiles y aumentar la sostenibilidad de la industria del plástico.
"Kömmerling desde sus orígenes en España apuesta por la sostenibilidad y el reciclado, siendo la primera empresa del sector en Certificarse en la ISO14001 de Gestión Medioambiental.
Iniciativas de economía circular
El país ha sido el primero en América Latina en adoptar una estrategia nacional de economía circular, impulsada por la Asociación Nacional de Empresarios de Colombia (ANDI).
Esta política busca reducir la generación de residuos, fomentar el ecodiseño y fortalecer la Responsabilidad Extendida del Productor (REP), obligando a las empresas a hacerse cargo del ciclo completo de sus productos.
En ese sentido, Pavco Wavin lanzó en 2023 el programa ‘Take Back’, un servicio de recolección y reciclaje de tuberías y accesorios de PVC usados, con el fin de convertirlos nuevamente en materia prima.
Este tipo de iniciativas ayudan a transformar la percepción pública del plástico: de desecho a recurso reutilizable.
"Al promover el reciclaje de PVC, no solo estamos desviando residuos de nuestros vertederos y océanos, sino que estamos creando un ciclo de vida virtuoso que apoya la sostenibilidad y la innovación", reiteró Palacios.
Diseño y revalorización de materiales plásticos
Existe una creciente preocupación por el estado de nuestro mundo y cómo cuidarlo y mejorarlo.
El Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) ha señalado un punto de no retorno en relación al daño en el planeta Tierra y el medio ambiente.
En respuesta a esto, han surgido diversos proyectos e iniciativas en diferentes partes del mundo y disciplinas, con el objetivo de evitar o retrasar este escenario.
En el campo del diseño, nos planteamos interrogantes sobre el impacto o la huella que deja aquello que diseñamos.
¿Es el objeto duradero o fácil de desechar?
¿El desecho podrá ser absorbido por el ecosistema o terminará directamente en nuestras playas, calles y vertederos?
También nos preguntamos sobre un proceso previo al fin del ciclo de uso de nuestros diseños: el pre-diseño.
¿Cómo podemos planificar y diseñar teniendo en cuenta el impacto ambiental?
En la actualidad, se están buscando alternativas materiales a aquellas que hemos utilizado tradicionalmente a lo largo de la historia, con el objetivo de reducir su impacto en el planeta.
Los biomateriales están ganando cada vez más protagonismo, abriendo así una nueva área de investigación en el diseño.
Paralelamente a la popularización y desarrollo de estas nuevas alternativas, también debemos considerar los materiales de desecho que ya se han producido y siguen produciéndose.
Precious Plastics y el reciclaje descentralizado
En esta línea, nos proponemos investigar y estudiar el plástico postconsumo, en particular el PE y el PP, considerando la implementación de maquinaria para el reciclaje de plásticos en el Laboratorio de Diseño Circular en la e[ad].
En este contexto, surge el proyecto de Dave Hakkens, un diseñador industrial holandés que creó Precious Plastics.
Este proyecto se inició en 2013 como una fuente de información de código abierto que proporciona de forma gratuita los planos de tres máquinas diseñadas para el reciclaje de plástico a una escala semi-industrial.
El objetivo de este proyecto es democratizar el proceso de reciclaje de termoplásticos, fomentando su difusión a nivel mundial, mejorando la gestión y el reciclaje de residuos plásticos, y promoviendo oportunidades laborales y la economía circular.
Diez años después de la difusión inicial del proyecto, se han desarrollado tres nuevas versiones de las máquinas y han surgido múltiples iniciativas y adaptaciones en diferentes países.
Experimentación material y técnicas de transformación
Aquellos que comúnmente conocemos por plásticos en realidad, son polímeros que se caracterizan por su plasticidad.
Se dividen en dos categorías principales Termoplásticos y Termoestables.
Nos enfocaremos en polímeros termoplásticos, debido a que pueden ser moldeados una y otra vez al ser sometidos a temperaturas altas y por ende son reciclables.
La característica principal de los termoplásticos es que, cuando se exponen a temperaturas que superan su punto de fusión, se vuelven líquidos y luego se solidifican, lo que permite que este proceso se repita múltiples veces.
Es por esto que pueden ser moldeados y doblados en varias formas cuando se encuentran en la temperatura adecuada.
En el MADLAB se utilizan PVC ♵ en formato de tubo y flexible.
También se han estudiado otros termoplásticos, especialmente el polietileno de alta densidad (HDPE), con el fin de analizar y sistematizar sus posibilidades constructivas, estéticas y sensoriales.
Rotomoldeo
Es un proceso de fabricación utilizado para producir piezas de plástico huecas.
Se basa en el calentamiento de un molde que contiene resina de plástico en polvo.
A medida que el molde gira en múltiples ejes, la resina se distribuye uniformemente, funde y se adhiere a las paredes del molde.
Luego, el molde se enfría y la pieza de plástico se extrae.
Moldeo por inyección
Es uno de los métodos más utilizados para fabricar piezas de plástico en gran volumen.
Consiste en inyectar plástico fundido a alta presión dentro de un molde con la forma deseada.
El plástico se solidifica dentro del molde y luego se extrae la pieza.
Moldeo por compresión
En este proceso, se coloca una cantidad predefinida de material termoplástico o termoestable en un molde que consta de dos placas.
Luego, las placas se cierran y el material se somete a calor y presión para que se moldee y solidifique en la forma deseada.
Una vez que el material se enfría y se endurece, se retira la pieza del molde.
Moldeo por soplado de aire
Se utiliza principalmente para crear objetos huecos, como botellas y recipientes de plástico.
El proceso comienza con la formación de un tubo hueco de plástico llamado parison.
Luego, el parison se coloca en un molde y se infla con aire comprimido, lo que hace que el plástico se expanda y adopte la forma del molde.
Una vez que el plástico se enfría y se solidifica, se extrae la pieza del molde.
Extrusión
Es un proceso en el que un material se fuerza a través de un troquel con una forma específica para crear un producto continuo de sección transversal constante.
El material, que puede ser plástico, metal o alimentos, se calienta y se empuja a través del troquel utilizando una máquina extrusora.
Luego, la pieza extruida se enfría y se corta en longitudes deseadas.
Termoformado
Este proceso se utiliza para crear productos mediante el calentamiento de una lámina de plástico hasta que se vuelve maleable y se puede moldear.
La lámina se coloca sobre un molde con la forma deseada y se aplica vacío o presión para que el plástico se ajuste a la forma del molde.
Después de enfriarse, se retira la pieza termoformada del molde.
Planchas de plástico reciclado
También un área muy interesante a explorar es la elaboración de planchas de plástico reciclado.
Precious Plastics tiene una maquinaria para esto, llamada sheet press.
En Chile quienes tienen una empresa de elaboración y venta de plancha de plásticos son la compañía FLUX, y también diseñan y elaboran muebles en la empresa Fénix.
Este proyecto busca continuar una línea de investigación y exploración material del plástico en el marco que nos brinda el Laboratorio Circular.
Nos planteamos llevar a cabo un estudio exploratorio sobre el plástico post-consumo.
Nuestro objetivo es comprender cómo funciona el material desde la perspectiva del diseño, incluyendo sus características formales, constructivas, aspecto gráfico y acabados finales.
Dado que la experimentación y el desarrollo de objetos con plásticos reciclados no han pasado por un proceso exhaustivo de sistematización de técnicas y procesos, tanto a nivel semi-industrial como artesanal, buscamos establecer un marco de trabajo que sirva como herramienta para todos aquellos que deseen trabajar con plástico reciclado post-consumo.
Poder desarrollar objetos tangibles que ejemplifiquen y reúnan las técnicas de trabajo estudiadas.
Además, me gustaría establecer conexiones con diseñadores de la V región para explorar y proponer nuevas posibilidades y aplicaciones para el plástico reciclado.
Finalmente, mi objetivo es elaborar un Manual de técnicas de trabajo con plástico reciclado.
El enfoque Material Driven Design
Uno de los enfoques teóricos estudiados en la presente investigación es el Material Driven Design (MDD).
Este enfoque ha sido desarrollado por las académicas Elvin Karana y Valentina Rognoli, junto con el académico Owain Pedgley.
En sus libros "Material Experience 1" [3] y "Material Experience 2" [4], estos autores exploran el concepto a través de una recopilación de artículos de académicos y diseñadores de todo el mundo, presentando una nueva perspectiva sobre la materialidad en el diseño.
Proponen un modelo alternativo para entender y comprender los materiales con los que trabajamos, a partir de la experiencia sensorial, perceptiva y del significado que atribuimos a los materiales.
El diseño desde la materialidad se basa en estas sensibilidades, colocando a la materia en el centro del proceso de diseño en lugar de comenzar con bocetos sobreelaborados.
En lugar de partir del dibujo en papel, se propone un enfoque directo de "maqueteo" con el material.
Esta forma de ver el diseño es la guía de nuestra investigación, tratando de establecer una relación guiada por el material en lugar de una estructura predefinida.
Se busca comprender, estudiar y experimentar con el plástico, específicamente el polietileno de alta densidad (HDPE), con el fin de analizar y sistematizar sus posibilidades constructivas, estéticas y sensoriales, abriendo así una nueva perspectiva en el diseño.
Aprendizajes de la experimentación con plásticos
Una de las primeras aproximaciones a la experimentación material con HDPE y LDPE fue con bolsas de plástico de supermercado.
Estas se limpiaron y luego se les cortaron las asas.
En algunos casos se amarraron o trenzaron y luego se sometieron a calor en el horno, pero nunca alcanzaron un estado viscoso o líquido que significase que se hubieran derretido.
Por otro lado se fueron fusionando con el calor de una plancha de ropa.
Generando así láminas más gruesas.
Para trabajar con HDPE se utilizó material previamente triturado, el cual se sometió a calor en un horno eléctrico convencional.
Aproximadamente estuvo 10 minutos a 180°C.
Se puede identificar como el plástico se ablanda y se vuelve maleable, en sí nunca llega a ser un líquido.
Luego posteriormente se aplasta y compacta.
En resultado queda un bloque rígido negro de 4-5 mm de espesor.
También se tomó una muestra HDPE triturado blanco.
Con este se realizó una segunda instancia de experimentación.
Para esto se repitió el proceso esparciendo una capa de material y una vez derretido por 10 min se aplastó y se esparció más material en lugares donde habían vacíos, pues cuando el plástico se calienta, también se comprime dejando espacios si es que la capa de material esparcido es muy ligera.
Entonces se repitió el proceso se derretir, comprimir y rellenar con más material, ya que, se buscaba un acabado detallado y homogéneo.
En el caso del HDPE, he identificado que los pliegues se pueden realizar entre 120º y 130º C.
También es importante considerar la elasticidad y flexibilidad del material.
Moldes, texturas y acabados
Se ha trabajado con distintos tipos de moldes y se planea continuar con el ejercicio de creación de moldes para distintos acabados y lógicas de manufactura.
Primero se cuenta con moldes de metal para cocina/repostería.
Distintos platillos o cuencos de aluminio.
También como alternativa de bajo costo y moldes personalizables, se utiliza madera (terciado de pino).
Con madera generamos moldes para poder generar y prensar planchas de plástico en distintos grosores.
Para evitar que se adhiera el plástico caliente a la madera usamos una capa de papel mantequilla, pero se planea usar láminas de teflón en futuros intentos, ya que el plástico toma la textura de aquel material que le reciba.
Por esto muchas de las pruebas terminan con un la textura de las arrugas de papel mantequilla, el cual ante el calor tiende a comprimirse levemente y genera arrugas.
Se pretende diseñar moldes de aluminio con láminas intercambiables.
En estos debería existir una tapa, con una boquilla que se pueda enroscar en la punta de la inyectora.
Luego una lámina que se pueda intercambiar con los diversos diseños de objetos que se quieran fabricar.
Y finalmente una base.
Considero que existe un potencial no solo en el acabado estético de la placa, sino también en su canto.
Podemos obtener resultados diferentes al laminar distintas virutas de HDPE.
En el proceso de creación de esta placa, se laminaron tres placas previamente fabricadas: dos placas negras con virutas amarillas en los bordes y una placa blanca en el centro.
Algo inesperado en el producto resultante fue que la capa central blanca se deformara en un patrón zigzagueante.
Pensaba que al laminar y luego calentar y prensar las tres capas rígidas, se formaría un canto lineal y ordenado.
Considero que podría continuar esta vista de experimentación quizás solo laminando en una zona del objeto.
Retos para consolidar la revalorización
Un camino con desafíos, pero con impacto real.
A pesar de los avances, persisten retos importantes en materia de infraestructura para el reciclaje y educación ciudadana.
No obstante, los casos de éxito como el del PVC demuestran que la acción coordinada entre industria, gobierno y ciudadanía puede generar cambios reales.
La incorporación de sistemas de recolección, clasificación y transformación resulta necesaria para que el PVC usado pueda regresar a los procesos productivos.
La calidad del material original, el proceso de reciclaje y la exposición previa a condiciones ambientales adversas deben considerarse para determinar sus posibilidades de reutilización.
La revalorización también requiere ecodiseño, planificación del ciclo de vida y selección de aplicaciones compatibles con las propiedades del material recuperado.
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