lunes, 17 de julio de 2017

12 EL PROBLEMA DE LOS PLÁSTICOS, MANEJO DE LOS RESIDUOS Y RECICLAJE


La acumulación de desechos plásticos en el medio ambiente y las consecuencias asociadas son en gran parte evitables. Se podrían lograr reducciones inmediatas considerables de la cantidad de residuos que entran en entornos naturales, en contraposición con los vertederos, mediante una mejor eliminación de desechos y el manejo de materiales. La disposición al aire libre y desoganizada es un problema de comportamiento y algunos han sugerido que ha aumentado en paralelo con nuestro uso de productos desechables y embalaje. 

12.1 Reciclaje

Tal vez el aumento de la capacidad de reciclar ayudará a invertir esta tendencia, de tal manera que comencemos a considerar los materiales al final de su vida útil inicial como materias primas valiosas para la nueva producción en lugar de desperdicio. Para lograr esto se requerirá una mejor educación, compromiso, capacidad de cumplimiento y capacidad de reciclaje. Desafortunadamente, no pudimos obtener una contribución sobre la educación y el compromiso público, pero es evidente que la investigación social sobre el comportamiento de la basura podría ser muy informativa. Un informe reciente de EnCams en el Reino Unido examinó las actitudes hacia la basura en 2001 y luego de nuevo en 2006. Esto indicó que a pesar de una mayor conciencia entre el público en general sobre los problemas de basura, la propensión a la basura había aumentado; Se observaron cinco actitudes y comportamientos clave que ofrecen información valiosa para futuras investigaciones (EnCams 2006).

Hay pruebas de que una educación adecuada puede influir en el comportamiento. Por ejemplo, los pellets "imagen anterior" de plástico de preproducción (una materia prima para la producción de productos de plástico, también descritos como nurdles o lágrimas de sirenas) representan alrededor del 10 por ciento, en número, de los desechos plásticos registrados en las playas de Hawai (McDermid & McMullen 2004), y se han registrado cantidades sustanciales en las costas de Nueva Zelanda (Gregory, 1978). Estos pellets han entrado en el medio ambiente a través de derrames durante el transporte, la manipulación y como la carga perdida de los buques. En las directrices de los Estados Unidos (Operación Clean-Sweep, figura 1e) sobre el manejo de los gránulos de resina se ha descrito que han reducido el derrame durante los ensayos (Moore et al., 2005). Las organizaciones de conservación como la Sociedad de Conservación Marina del Reino Unido desempeñan un papel importante en la educación y la limpieza anual de las playas , lo que puede ser una buena forma de aumentar la conciencia pública y recopilar datos sobre las tendencias en la abundancia de escombros en las playas (www.oceanconservancy.org). Sin embargo, existe una necesidad acuciante de que la educación reduzca la basura en la fuente (figuras 1d y e, imagen siguiente). Esto es especialmente importante en entornos urbanos en los que el aumento del consumo de comida rápida empacada, en algunos lugares, con una reducción en la disponibilidad de contenedores como consecuencia de las preocupaciones sobre el terrorismo, probablemente resulte en un aumento de la basura. Cuando los desechos plásticos penetran en los cursos de agua como consecuencia del vertido o de la basura de una serie de estrategias, entre ellas las inserciones de la cuenca, pueden utilizarse barras y separadores para facilitar la remoción (figura 1f).

Las soluciones incluyen: (a) medidas para reducir la producción de plásticos nuevos a partir de petróleo, aquí un ejemplo que muestra cómo los pequeños cambios en el embalaje del producto redujeron el peso del envase requerido en un 70%, mientras que (b) El consumo de envases del mismo minorista en un estimado de 30.000 toneladas anuales; Y (c) reciclaje; Aquí, las balas de botellas de plástico usadas se han clasificado antes de reciclar en nuevos artículos, tales como envases de plástico o textiles. Las medidas para reducir la cantidad de desechos plásticos en el medio natural incluyen: (d) letreros educativos para reducir la contaminación a través de drenajes pluviales y (e) a través de derrames industriales, junto con (f) barreras para interceptar y facilitar la remoción de escombros. (Fotografías, a) yb), y las estadísticas de uso asociadas, cortesía de Marks y Spencer PLC, (c) cortesía de P. Davidson, WRAP (d, e, f) cortesía de C. Moore, Algalita Marine Research Foundation .)

12.2 Botaderos

Las cantidades sustanciales de plásticos al final de su vida útil se desechan en rellenos sanitarios. Las estadísticas de generación de residuos varían de un país a otro y de acuerdo con la lógica de la recopilación de datos. Por ejemplo, los plásticos son un pequeño componente de residuos en peso pero un gran componente en volumen. Así, las comparaciones temporales y espaciales pueden confundirse y los datos sobre las cantidades de residuos reciclados pueden ser sesgados de acuerdo con la categorización de varios desechos. Sin embargo, en muchos lugares el espacio en el vertedero se está agotando (por ejemplo, Defra et al., 2006). 

También se ha sugerido que debido a la longevidad de los plásticos, la eliminación en vertederos puede simplemente almacenar problemas para el futuro (Barnes et al 2009, Hopewell et al., 2009). Por ejemplo, se ha demostrado que los plastificantes y otros productos químicos aditivos se lixivian de los rellenos sanitarios (Teuten et al., 2009). La extensión de esto varía según las condiciones, particularmente el pH y el contenido orgánico. Sin embargo, hay evidencia de que los vertederos pueden presentar una fuente significativa de contaminantes, tales como BPA, a los ambientes acuáticos. Existen enfoques de tratamiento eficientes y están en uso en algunos países (Teuten et al., 2009).

11.3 De las tres a las cinco R

Desde el punto de vista de la gestión de residuos, los tres R-reducir, reducir, reutilizar y reciclar son ampliamente recomendadas para reducir las cantidades de plástico y especialmente los envases de plástico de los residuos que generamos. Hopewell et al. (2009) delinean los beneficios y limitaciones de estas estrategias. Demuestran que para ser efectivos necesitamos considerar los tres R's en combinación unos con otros y junto con un cuarto 'R', recuperación de energía. De hecho, también tenemos que considerar un quinto 'R', el rediseño molecular, como una estrategia emergente y potencialmente muy importante. Por lo tanto, los tres R se convierten en cinco: "reducir, reutilizar, reciclar, recuperar y rediseñar". 

Existen oportunidades para "reducir" el uso de la materia prima mediante la calibración (figura 1a) y también hay algunas oportunidades para "reutilizar" los plásticos, por ejemplo, en el transporte de mercancías en una industria (palets, cajas, figura 1b) y a una escala doméstica (uso de bolsas de tela en lugar de plásticas). Sin embargo, existe un potencial limitado para la reutilización a gran escala de los envases al por menor debido a las distancias sustanciales en el transporte de mercancías y a la logística que implica la devolución de envases vacíos a los proveedores. 

Parte del contenido energético de los plásticos puede ser "recuperado" por incineración, ya través de enfoques como el co-aprovisionamiento de combustible de hornos, se puede lograr una eficiencia energética razonable. Estos enfoques tienen ventajas en comparación con la eliminación de vertederos ya que se recupera parte del contenido energético de los plásticos. Sin embargo, la recuperación de energía no reduce la demanda de materia prima utilizada en la producción de plásticos, por lo que se considera menos eficiente energéticamente que la recuperación del producto a través del reciclaje (WRAP 2006, Defra 2007). Además, las preocupaciones sobre las emisiones de los incineradores (Katami et al., 2002) pueden reducir el atractivo de esta opción de eliminación de residuos. 

Existe ahora una fuerte evidencia que indica potenciales significativos en el aumento de nuestra capacidad para reciclar eficazmente los productos de plástico al final de su vida útil (WRAP 2006, 2008, Defra 2007, fig 1c). Aunque los termoplásticos han sido reciclados desde los años setenta, la proporción de material reciclado ha aumentado sustancialmente en los últimos años y representa una de las áreas más dinámicas de la industria del plástico (WRAP 2006, 2008).

El mensaje de reciclaje es simple; Tanto la industria como la sociedad deben considerar los artículos de final de vida, incluidos los plásticos, como materias primas y no como desechos. En la actualidad nuestro consumo de combustibles fósiles para la producción de plástico es lineal, desde el petróleo hasta los residuos a través de los plásticos. Es esencial adoptar un enfoque más cíclico para el uso del material, que involucre no solo cíclos insdustriales, sino también los ciclos ecológicos, pero lograr este objetivo es complejo (Hopewell et al., 2009). Se obtiene la mayor eficiencia energética cuando el reciclaje desvía la necesidad de utilizar combustibles fósiles como materias primas (figura 1c); Buenos ejemplos son el reciclaje de botellas viejas de polietileno tereftalato (PET) en botellas nuevas (reciclado en circuito cerrado) o cuando las botellas de polietileno de baja densidad se convierten en contenedores de basura (bucle semi-cerrado). Además de los beneficios derivados de un uso más sostenible de los materiales, un análisis reciente del ciclo de vida calculó que el uso del 100% de PET reciclado en lugar del PET virgen para producir botellas de plástico podría dar una reducción del 27% en las emisiones de CO2 (WRAP 2008; Et al., 2009).

11.4 Tendencias

Hay algunas tendencias muy alentadoras, con el crecimiento en el reciclaje mecánico aumentando en 7 %/año en Europa occidental. Sin embargo, hay una considerable variación regional en las tasas de reciclado y en el mundo sólo se recicla una pequeña proporción de residuos plásticos (véase Barnes et al (2009)) para datos de los Estados Unidos, véase Hopewell et al (2009). Los artículos hechos de un solo polímero son más fáciles y más eficientes de reciclar que los artículos compuestos, las películas y los desechos mezclados. Como consecuencia, actualmente no es posible reciclar una proporción sustancial del envase en una canasta típica (Hopewell et al., 2009). Al leer el relato de Hopewell et al. (2009), el ingenio de los procedimientos de separación para el reciclado es evidente (espectroscopía de infrarrojo cercano a la transformación de Fourier, separación óptica de color, detección de rayos X), pero uno no puede dejar de preguntarse por qué un ingenio similar no se ha centrado en diseñar productos para una mejor reciclabilidad al final de su vida útil. 

Históricamente, las principales consideraciones para el diseño de envases de plástico han sido conseguir mercancías con seguridad al mercado, la comercialización del producto y bajos costos. Existe una urgencia cada vez mayor de diseñar también productos, especialmente embalajes "bolsas o contenedores", con el fin de lograr una reducción de materiales y una mayor reciclabilidad al final de su vida útil. El apoyo público al reciclaje es alto en algunos países: 57% en el Reino Unido y 80% en Australia, (Hopewell et al 2009), y los consumidores están dispuestos a reciclar, pero el pequeño tamaño y la diversidad de símbolos para describir el potencial de un producto, la reciclabilidad, junto con la incertidumbre sobre si un producto será realmente reciclado si se ofrece para su recolección, o incluso que el emvase pueda ser empleado para la adulteración del contenido, puede obstaculizar el compromiso.

11.5 Reciclabilidad

En nuestra opinión, lo que se necesita es una simplificación y racionalización de los envases cotidianos, para facilitar la reciclabilidad, junto con un etiquetado más claro para informar a los usuarios. Una opción podría ser un sistema de semáforos para que los consumidores puedan distinguir fácilmente del etiquetado impreso de los productos entre los envases que utilizan contenido reciclado y tienen una reciclabilidad de final de vida alta (marcada con un punto verde), aquellos que tienen un bajo nivel de vida útil y baja reciclabilidad (mancha roja), y las que se encuentran entre estos extremos (mancha ámbar/amarilla). Con acciones combinadas que incluyen reducción de residuos, diseño para el final de la vida útil, mejor etiquetado para los consumidores, mayores opciones para la eliminación en el reciclaje y mejor capacidad de reciclaje, Hopewell et al. (2009) consideran que podría ser posible desviar la mayoría del plástico del relleno sanitario durante las próximas décadas. 

Esto requerirá la coherencia de las medidas políticas y las facilidades entre las regiones y también requerirá la cooperación de la industria, ya que en última instancia, debe haber una aceptación de la utilización reducida y por lo tanto la reducción de los ingresos asociados con la producción de plásticos a partir de polímero virgen. para lo cual se requiere una fuerte presión de la opinión pública, la cual a su vez debe ir guiada por los educadores.

11.6 Rediseño molecular

El rediseño molecular de plásticos (la 5ª R) se ha convertido en un tema emergente en la química verde (Anastas y Warner, Anastas y otros, Anastas y Crabtree, 2009) que debe incorporarse dentro del diseño y análisis del ciclo de vida de los plásticos. En este contexto, los químicos verdes aspiran a diseñar productos químicos que sean totalmente efectivos, pero que tengan poca o ninguna toxicidad o actividad perturbadora endocrina; Que se descomponen en sustancias inocuas si se liberan en el medio ambiente después del uso; Y / o que se basan en materias primas renovables, tales como residuos agrícolas. 

Uno de los factores fundamentales que limitan el progreso en todos los demás R es que los criterios de diseño utilizados para desarrollar nuevos monómeros rara vez han incluido especificaciones para aumentar la reutilización, reciclabilidad o recuperación de plástico una vez que se ha utilizado. Típicamente, estas evaluaciones sólo se han hecho después de que un producto entró en el mercado y se han empezado a presentar problemas que implican desperdicio y / o efectos adversos para la salud. Si los principios rectores de la Química Verde (Anastas & Warner 1998) estuvieran disponibles para informar las síntesis de polímeros durante el siglo pasado, tal vez algunas de las preocupaciones ambientales y de salud descritas en este tema serían más manejables. 

Hasta la fecha, la aplicación de estos criterios de diseño a los polímeros ha permanecido en gran medida en el laboratorio. El ácido poliláctico (PLA) (Drumright et al., 2000), un polímero biodegradable procedente de maíz y patatas, ha entrado en el mercado y tiene el potencial de hacer una valiosa contribución entre otras estrategias para la gestión de desechos. Sin embargo, se requieren análisis de ciclo de vida para ayudar a establecer el uso más apropiado, por ejemplo, Song et al., (2009), ilustran una degradabilidad relativamente lenta de PLA en el compostaje doméstico y, por tanto, el etiquetado de biopolímeros como este debe tomarse con pinzas (WRAP 2009).

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