Objetivo: Conocer las diferentes metodologías para la reducción de en la generación de residuos y emisiones de usos eficiente de energía.

• Minimización de residuos

Con las demandas del desarrollo, el hombre empezó a utilizar las materias primas de una forma desordenada. Los bienes producidos no fueron diseñados para alcanzar su mayor durabilidad y posterior reciclabilidad.

Actualmente el exceso de «basura» constituye uno de los problemas más exigentes que la sociedad tiene que afrontar debido al acelerado crecimiento de la población, aumento de la producción y tendencias crecientes en los hábitos de consumo, entre otros.

A pesar de las grandes cantidades de «basura», no son el deterioro de los recursos naturales ni la contaminación del entorno lo que más suele preocupar, son las dificultades para encontrarles un destino final aceptable; es aquí donde se introduce el término de residuo.

Los residuos sólidos urbanos (RSU) comprenden todo material que sea desechado por la población; pueden ser de origen doméstico, comercial, industrial, desechos de la vía pública y resultantes de la construcción. Estos residuos son los que mayor dificultad tienen en su tratamiento, en un gran volumen, debido a la heterogeneidad y por ser generados en los domicilios, lo que provoca mayor riesgo para la población.

El impacto que pueden provocar los residuos sólidos en la salud, pueden ser directos e indirectos. Directos, porque pueden producir enfermedades a las personas que están en contacto con la «basura». Indirectos, porque originan la proliferación de vectores, tales como insectos y roedores, potenciales transmisores de enfermedades que incluso pueden provocar la muerte.

Sobre el medio ambiente pueden ocasionar contaminación del suelo, las aguas, la atmósfera y deterioro del paisaje. Ante una gestión futura es necesario conocer el ciclo de vida de los residuos sólidos urbanos y contar con datos de sus características. Considerar los residuos como recursos representa gran ventaja para el medio ambiente y la sociedad, lo que impone su caracterización, el uso de tecnologías de tratamiento que sean económicas y una educación ambiental de la población. Una forma tangible de estas estrategias, es por ejemplo, la puesta en marcha de diversas plantas tratadoras de residuos en el país como una forma de aprovechamiento sustentable.

Uno de los retos más importantes que enfrenta actualmente México es la disposición adecuada de los residuos sólidos municipales e industriales. La basura suele estar compuesta por diferentes materiales:

1. Materia orgánica: Restos procedentes de la limpieza o la preparación de alimentos junto a la comida que sobra, ramas, paja, restos de animales y plantas. 
2. Papel y cartón: Periódicos, revistas, cajas y embalajes, etcétera. 
3. Plásticos: Botellas, bolsas, embalajes, platos, vasos y cubiertos desechables, y otros.
4. Vidrio: Botellas, frascos diversos, vajilla rota.
5. Metales: Latas, tapas, etcétera. Otros: Barro, arena.

La composición típica en porcentaje de los residuos sólidos se puede ver en la siguiente tabla:

Uno de los problemas en que el acento debe ponerse es cómo generar cada vez menos residuos, de cualquier índole como los residuos plásticos. La reducción en la fuente se refiere directamente al diseño y a la etapa productiva de los productos, principalmente envases, antes de ser consumidos. La mejor solución para los residuos contaminantes es la prevención. Aquellos procesos industriales que tienen como objetivo reducir los residuos se denominan tecnologías limpias.

Se deben diseñar productos que minimicen la materia prima en el producto acabado y que tengan una larga duración a fin de que no se conviertan prematuramente en residuos, adoptando medidas para evitar pérdidas y aumentar la eficiencia en su consumo.

Para calcular la energía para toda la vida del producto hay que tener en cuenta la energía usada en la extracción de la materia prima, la realización del producto, el consumo mientras el producto está en uso y la que se gasta cuando acaba la vida útil del producto; así mismo se deben diseñar procesos industriales que no contaminen y que los residuos generados idealmente puedan ser aprovechados en el mismo proceso o tengan otras aplicaciones. Se trata aquí de minimizar su producción y aprovechamiento de materias primas.

El reciclaje es una de las alternativas utilizadas para reducir el volumen de los residuos sólidos. El símbolo del reciclaje representa las tres etapas fundamentales que constituyen el ciclo, y que son:

• la recuperación de los materiales reciclables
• la manufactura de productos nuevos utilizando como materia prima el material recuperado
• la compra y el uso de los productos elaborados con material reciclado

El proceso continuo antes mencionado se puede observar en la siguiente figura:

La recuperación de los materiales reciclables es solo una parte del proceso de reciclaje. Por lo tanto, para que un programa de reciclaje sea efectivo, es necesario completar el ciclo realizando todas las etapas.

Siendo esta una manera de concebir los productos con un nuevo criterio ambiental; generar menos residuos. Y esto es aplicable a todas las materias primas: vidrio, papel, cartón, aluminio y plásticos.

En el caso de los plásticos, la reducción en la fuente es responsabilidad de la industria petroquímica (fabricante de los diferentes tipos de plásticos), de la industria transformadora (que toma esos materiales para fabricar los diferentes productos finales), y de quien diseña el envase (envasador).

Aunque podría decirse que al consumidor también le corresponde una buena parte de la responsabilidad: en las góndolas de los supermercados es él quien tiene la facultad de elegir entre un producto que ha sido concebido con criterio de reducción en la fuente y otro que derrocha materia prima y aumenta innecesariamente el volumen de los residuos.

Reducir en la fuente significa referirse a la investigación, desarrollo y producción de objetos utilizando menos recursos (materia prima). De ahí su denominación porque se aplica a la faz productiva.

Al utilizar menos materia prima se producen menos residuos y además se aprovechan mejor los recursos naturales. Minimizar el volumen y peso de los residuos es el primer paso para resolver el problema global de los mismos. Todo proceso de los Residuos Sólidos Urbanos debe comenzar por la reducción en la fuente.

Algunas de las principales ventajas de la reducción en la fuente son las siguientes:

• Disminuye la cantidad de residuos; es mejor no producir residuos que resolver qué hacer con ellos
• Ayuda a que los rellenos sanitarios no se saturen rápidamente.
• Se ahorran recursos naturales –energía y materia prima- así como recursos financieros
• La reducción en la fuente aminora la polución y el efecto invernadero.
• Requiere menos energía transportar materiales más livianos. Menos energía significa menos combustible quemado, lo que implica a su vez menor agresión al ambiente.

Etapas para reciclar el plástico

1. Recolección: Todo sistema de recolección diferenciada que se implemente descansa en un principio fundamental, que es la separación, en el hogar, de los residuos en dos grupos básicos: residuos orgánicos por un lado e inorgánicos por otro; en la bolsa de los residuos orgánicos irían los restos de comida, de jardín, y en la otra bolsa los metales, madera, plásticos, vidrio, aluminio. Estas dos bolsas se colocarán en la vía pública y serán recolectadas en forma diferenciada, permitiendo así que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.
2. Centro de reciclado: Aquí se reciben los residuos plásticos mixtos compactados en fardos que son almacenados a la intemperie.
3. Existen limitaciones para el almacenamiento prolongado en estas condiciones, ya que la radiación ultravioleta puede afectar a la estructura del material, razón por la cual se aconseja no tener el material expuesto más de tres meses.
4. Clasificación: Luego de la recepción se efectúa una clasificación de los productos por tipo de plástico y color. Si bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologías de clasificación automática, que se están utilizando en países desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe una entrega diferenciada de este material, lo cual podría hacerse con el apoyo y promoción por parte de los municipios.

Reciclado Mecánico

El reciclado mecánico es el más difundido en la opinión pública, sin embargo este proceso es insuficiente por sí solo para dar cuenta de la totalidad de los residuos. Este un proceso físico mediante el cual el plástico post-consumo o el industrial (scrap) es recuperado, permitiendo su posterior utilización.

Los plásticos que son reciclados mecánicamente provienen de dos grandes fuentes. Los residuos plásticos proveniente de los procesos de fabricación, es decir, los residuos que quedan al pie de la máquina, tanto en la industria petroquímica como en la transformadora.

A esta clase de residuos se la denomina scrap. Es más fácil de reciclar porque está limpio y es homogéneo en su composición, ya que no está mezclado con otros tipos de plásticos. Algunos procesos de transformación (como el termoformado) generan el 30-50% de scrap, que normalmente se recicla.

Reciclado Químico:

Se trata de diferentes procesos mediante los cuales las moléculas de los polímeros son craqueadas (rotas) dando origen nuevamente a materia prima básica que puede ser utilizada para fabricar nuevos plásticos, ver figura:

Minimizar el volumen y peso de los residuos es el primer paso para resolver el problema global de los mismos.

El reciclado químico comenzó a ser desarrollado por la industria petroquímica con el objetivo de lograr las metas propuestas para la optimización de recursos y recuperación de residuos.

Algunos métodos de reciclado químico ofrecen la ventaja de no tener que separar tipos de resina plástica, es decir, que pueden tomar residuos plásticos mixtos reduciendo de esta manera los costos de recolección y clasificación. Dando origen a productos finales de muy buena calidad.

Así los principales procesos químicos existentes son:

• Pirolisis: Es el craqueo de las moléculas por calentamiento en el vacío. Este proceso genera hidrocarburos líquidos o sólidos que pueden ser luego procesados en refinerías.
• Hidrogenación: En este caso los plásticos son tratados con hidrógeno y calor. Las cadenas poliméricas son rotas y convertidas en un petróleo sintético que puede ser utilizado en refinerías y plantas químicas.
• Gasificación: Los plásticos son calentados con aire o con oxígeno. Así se obtienen los siguientes gases de síntesis: monóxido de carbono e hidrógeno, que pueden ser utilizados para la producción de metanol o amoníaco e incluso como agentes para la producción de acero en hornos de venteo.
• Quimiolisis: Este proceso se aplica a poliésteres, poliuretanos, poliacetales y poliamidas. Requiere altas cantidades separadas por tipo de resinas. Consiste en la aplicación de procesos como hidrólisis, glicólisis o alcohólisis para reciclarlos y transformarlos nuevamente en sus monómeros básicos para la repolimerización en nuevos plásticos.
• Metanólisis: Es un avanzado proceso de reciclado que consiste en la aplicación de metanol en el PET. Este poliéster (el PET), es descompuesto en sus moléculas básicas, incluido el dimetiltereftalato y el etilenglicol, los cuales pueden ser luego repolimerizados para producir resina virgen.
• Varios productores de polietilentereftalato están intentando de desarrollar este proceso para utilizarlo en las botellas de bebidas carbonadas. Las experiencias llevadas a cabo por empresas como Hoechst-Celanese, DuPont e Eastman han demostrado que los monómeros resultantes del reciclado químico son lo suficientemente puros para  ser reutilizados en la fabricación de nuevas botellas de PET. Ver figura:

Perspectivas del reciclado químico:

El reciclado químico se encuentra hoy en una etapa experimental avanzada, es de suponer que en los próximos años pueda transformarse en una poderosa y moderna herramienta para tratar los residuos plásticos.

El éxito dependerá del entendimiento que pueda establecerse entre todos los actores de la cadena: petroquímicas, transformadores, grandes usuarios, consumidores y municipios, a los fines de asegurar la unidad de reciclado y que la materia prima llegue a una planta de tratamiento.

La sociedad debe estar preparada para tal cambio de tecnología en lo que hace al tratamiento de los residuos plásticos. Por su parte, la industria petroquímica está trabajando en la definición de especificaciones técnicas a los fines de garantizar la calidad de los productos obtenidos a través del reciclado químico.

Si bien el reciclado mecánico se halla en un estado más evolucionado, éste solo no alcanza para resolver el problema de los residuos. No sería inteligente desdeñar cualquier otra forma de tratamiento por incipiente que fuera. Lo que hoy parece muy lejano puede que dentro de las próximas dos décadas se convierta en una realidad concreta.

En el caso de los plásticos se debe tener en cuenta que se trata de hidrocarburos, por lo que, para un recurso no renovable como el petróleo, es especialmente importante desarrollar técnicas como el reciclado químico para generar futuras fuentes de recursos energéticos. Los plásticos post-consumo de hoy pueden considerarse como los combustibles o las materias primas del mañana. Además, el reciclado químico contribuirá con la optimización y ahorro de los recursos naturales al reducir el consumo de petróleo crudo para la industria petroquímica.

De todas las alternativas de valorización quizá ninguna esté hecha tan a medida de los plásticos como el reciclado químico. Es muy probable que se transforme en la vía más apropiada de recuperación de los residuos plásticos, tanto domiciliarios como los provenientes del scrap (post-industrial), obteniéndose materia prima de calidad idéntica a la virgen. Esto contrasta con el reciclado mecánico, donde no siempre se puede asegurar una buena y constante calidad del producto final.

El reciclado químico ofrece posibilidades que resuelven las limitaciones del reciclado mecánico, que necesita grandes cantidades de residuos plásticos limpios, separados y homogéneos para poder garantizar la calidad del producto final.

Los residuos plásticos domiciliarios suelen estar compuestos por plásticos livianos, pequeños, fundamentalmente provenientes de los envases, pueden estar sucios y presentar substancias alimenticias. Todo esto dificulta la calidad final del reciclado mecánico, ya que se obtiene un plástico más pobre comparado con la resina virgen.

Por lo tanto, los productos hechos de plástico así reciclado se dirigen a mercados finales de precios bajos. Por el contrario, el reciclado químico supera estos inconvenientes, ya que no es necesaria la clasificación de los distintos tipos de resinas plásticas proveniente de los residuos. En este proceso pueden ser tratados en forma mixta, reduciendo costos de recolección y clasificación. Además, lleva a productos finales de alta calidad que sí garantizan un mercado.

Toda estrategia de gestión integral de los Residuos Sólidos Urbanos debe prever y contemplar la posibilidad del reciclado químico. El tratamiento de los residuos plásticos no puede ser resuelto unilateralmente por uno u otro proceso, debiendo analizarse las diferentes alternativas de reciclado.

• Producción más limpia

La contaminación ambiental de todo tipo crea problemas en todo el mundo. Así en los últimos años se ha desarrollado el concepto ‘tecnologías limpias’, que no producen contaminantes e involucra procesos energéticos eficientes.

Producción más limpia (PL) es el término internacional para lograr la reducción de impactos ambientales de procesos, productos y servicios a través del uso de mejores estrategias, métodos y herramientas de gestión (PL es llamada Prevención de la Contaminación en Norteamérica, y Producción más Limpia (PL) en América Latina. Términos relacionados incluyen negocios verdes, negocios sustentables, eco-eficiencia y minimización de los residuos.

PL se enfoca en la mejora de procesos y productos con el fin de evitar problemas ambientales antes de que ocurran. Es económicamente y ambientalmente superior a estrategias tradicionales de controles al final del proceso ("end-of-pipe") o tecnologías de limpieza (clean-up).

En los Estados Unidos, PL es definida por la Pollution Prevention de 1990 como "el uso o modificación de procesos o prácticas que reducen o eliminan la creación de contaminantes o residuos en la fuente y, cuando los contaminantes o residuos no pueden ser impedidos, la utilización de procesos ambientalmente sensatos o reciclaje en circuito cerrado “(closed-loop recycling)."

La mejor manera de implementar PL es, sistemáticamente, a través de toda la organización involucrada. Un Sistema de Gestión Ambiental (EMS), es un buen acercamiento. Un sistema total como este ayuda a organizaciones, especialmente 38

negocios, a gestionar su actuación ambiental. Disciplinas formales tales como el estándar ISO 14001 para Sistemas de Gestión ambiental se están usando más y más: en Chile, por ejemplo, un portavoz de FUNDES hizo un llamado a su rápida aplicación.

Otras formas de evaluación tales como la Red Internacional para la gestión Ambiental (INEM, The International Network for Environmental Management), por ejemplo, tiene una guía para informar sobre sustentabilidad basada en los lineamientos de la Iniciativa Global de Informe (GRI, Global Reporting Initiative).

La GRI está desarrollando un marco de referencia aplicable globalmente que permite informar cuan sustentable es la actuación de una organización, las dimensiones económicas y sociales de sus actividades, productos y servicios.

Iniciada en 1997 por la Coalición de Economías Responsables Ambientalmente (CERES por su sigla en inglés), la GRI se independizó en el 2002, y es un centro que colabora oficialmente con el Programa Ambiental de las Naciones Unidas (UNEP) y trabaja en cooperación con el Global Compact del Secretario-General de la ONU, Kofi Annan.

"Hay al menos varias miles de organizaciones en el mundo enfocadas exclusivamente en PL y Prevención de la Contaminación." Así dice Burton Hamner, autor del CD-Rom, "Greatest Hits Collection for Cleaner Production and Pollution Prevention." Hay también, aunque no tantos, un amplio rango de sistemas no sólo de evaluación sino de contabilidad, compitiendo los unos con los otros para integrar y proveer los medios más completos, más satisfactorios y más consistentes y generalmente aplicables y aceptables para evaluar impactos ambientales.

• Tecnologías limpias

Una tecnología limpia es la tecnología que al ser aplicada no produce efectos secundarios o trasformaciones al equilibrio ambiental o a los sistemas naturales (ecosistemas).

Para abordar la cuestión de la sostenibilidad ecológica de las actividades industriales puede ser útil contemplar la compatibilización ecológica de la actividad industrial como un proceso lineal o secuencial, en el que se avanza a lo largo del tiempo mediante la progresiva introducción de criterios ecológicos en la gestión de los sistemas industriales, bajo la presión de la creciente conciencia ambiental.

Este proceso de adaptación comenzó a desarrollarse de manera palpable en los países industrializados a finales de los años sesenta, y tomó carta de naturaleza sobre todo a partir de la Conferencia de Estocolmo de 1972, y de la aceptación por la OCDE, en la misma época, del principio de "el que contamina paga". Desde entonces, todos los países industrializados han venido acumulando una extensa normativa medioambiental para el control de las actividades industriales, y en respuesta a la misma, la tecnología y los métodos de producción industrial han intentado adaptarse a las nuevas restricciones, aunque con decisión y acierto muy variables por parte de las diferentes empresas, ramas industriales y países.

En un intento de delimitar las etapas características de este proceso, se podrían deslindar cuatro grandes fases, aunque tanto la definición de cada una de ellas como las fronteras entre unas y otras distan de ser nítidas como se puede ver enseguida:

a. La reducción de la contaminación en la industria tradicional. 

b. La renovación tecnológica ambiental de los procesos industriales. 

c. La globalización industrial en el marco del desarrollo sostenible. 

d. La reinserción de la producción en su base ecológica local

Sobre tecnologías limpias, lo más destacable, es la reducción de los desechos no biodegradables, y la autosostenibilidad ambiental, es decir, la reposición del gasto ecológico causado por la actividad manufacturera. Un ejemplo, si una compañía maderera piensa utilizar 10,000 árboles, deberá reponerlos íntegramente y además pagar por el uso del recurso.

• Ventajas: Desarrollo sostenible, administración limpia de recursos, autodestrucción y reciclaje de desechos.
• Desventajas: Generalmente la adopción de tecnologías limpias es sinónimo de aumentos considerables en los costos de producción y fabricación, lo cual no es bueno para las utilidades de las empresas.

Mercadeo Verde es la inserción de conceptos ambientales a las actividades tradicionales de mercadeo. Sabemos que las empresas necesitan promocionar sus productos y servicios, ofreciendo la calidad de éstos, las ventajas de precio u otras diferencias que las distinguen de sus competidoras; el mercadeo verde no significa necesariamente un cambio radical de todas las actividades organizacionales, sino que requiere que la industria considere si puede dirigir las necesidades del consumidor a una tendencia menos dañina en términos ambientales.

Aplicar políticas verdes, sin embargo, supone un mejoramiento continuo de las actividades organizacionales. El mercadeo verde crea valor adicional en los productos de la empresa y en las actividades que ésta realiza, aunque todos esos valores sean cuantificables financieramente. La integración de conceptos ambientales a las actividades de mercadeo puede forzar a las empresas a que se pregunten qué deben hacer.

• Procesos de regeneración de residuos

Se trata de procesar los residuos urbanos de forma que se obtengan productos adicionales que puedan tener interés económico. Estos pueden ser:

a) Transformación anaerobia de la fracción orgánica, con producción de biogás. Al fermentar la materia orgánica de los residuos urbanos después de ser depositados en las zonas de vertido y tras ser cubiertos con material inerte, se generan biogás y lixiviados o licores que contienen agua y una elevada carga contaminante. El biogás está compuesto por los componentes que a continuación se muestran en la siguiente tabla:

b). Transformación aerobia de la fracción orgánica, con producción de composta. Consiste en la transformación de la fracción orgánica de los residuos orgánicos de los residuos urbanos, mediante una fermentación aerobia, mediante la cual se obtiene un producto de características intermedias entre un fertilizante orgánico y un regenerador de suelos. A continuación se muestran en la siguiente tabla los procesos generales de producción de composta.

• Casos prácticos de tecnologías básicas de reciclado, recuperación y de aprovechamiento de residuos

A continuación se muestran algunos casos exitosos de tecnologías de reciclado a nivel internacional y nacional:

Desarrollo de un Sistema para la Separación de Aleaciones Metálicas, en motores de vehículos fuera de uso (VFU), para su Reutilización en Nuevos Motores y Componentes. Zaragoza- España.

El objetivo de este proyecto es la separación, recuperación, revalorización y reintegración de los diferentes materiales, existentes en los motores de los automóviles, mediante un proceso automático que asegure una separación con un 99% de pureza para metales como el acero, aluminio y metales pesados.

El ciclo de fabricación se cierra con la reutilización de estos metales en la posterior fabricación de nuevos motores y componentes de automóviles: cajas de cambio, bloqueo de motor etc. El proceso obtiene un 100% de eficiencia en la recuperación del aluminio.

Esto requiere de la instalación de una planta piloto para la fragmentación y separación de los metales constitutivos de motores de VFU, usando la tecnología más avanzada: aislamiento acústico, extracción a base de agua de las partículas de polvo, clasificación granulométrica, separación por flotación. Y que el proceso será flexible y suficientemente adaptable para hacer frente a las aleaciones futuras usadas en motores. En la tabla se muestran las composiciones metálicas de los motores VFU.

El proceso de recuperación automática de este proyecto es innovador no únicamente en Europa, sino para el mundo, ya que no existe en la actualidad ninguna instalación de proceso continuo de motores de VFU con la capacidad de separar automáticamente metales como acero y aluminio con un nivel de impurezas inferior al 1% únicamente a partir de motores de automóvil y mediante procesos físicos de separación no químicos, como se observa en la figura siguiente:

Contra lo que pudiera pensarse, resulta que los productos más reciclados no son las botellas ni el papel.

En Estados Unidos el producto más reciclado es el auto, así lo afirman las cifras de la Enviromental Protection Agency (EPA), donde los autos vencieron al ser reciclados en un 95 por ciento.