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RECICLAJE DE EPS MEDIANTE DISOLUCIÓN CON D-LIMONENO
¿Qué es el poliestireno expandido (EPS)?
El poliestireno expandido es un material plástico espumado, derivado delpoliestireno y utilizado en el sector del envase. Se le conoce también en suversión más coloquial como tergopol/telgopor (abreviatura de su descripcióncomercial "tela gomosa porosa"), porespan, porexpan, poliexpan o corchoblanco, también se le llama estereofón en Costa Rica, tecnopor en Perú,
plumavit en Chile, unicel en México y espuma plast en Uruguay. Su cualidadmás destacada es su higiene al no constituir sustrato nutritivo paramicroorganismos. Es decir, no se pudre, no se enmohece ni se descompone loque lo convierte en un material idóneo para la venta de productos frescos. En lossupermercados, lo encontramos fácilmente en forma de bandeja en lassecciones de heladería, pescadería, carnicería, frutas y verduras.
Figura 1. Símbolo internacional del EPS
El poliestireno expandido o expandible no utiliza, ni ha utilizado nunca, gasesexpandentes de la familia de los CFCs, HCFCs y HFCs y por lo tanto, sufabricación y uso no conlleva ningún tipo de efecto sobre la degradación de la
Capa de Ozono. Como todos los materiales plásticos el poliestireno expandible deriva en últimotérmino del petróleo, aunque hay que tener en cuenta que solo un 7% delpetróleo se dedica a la fabricación de productos químicos y plásticos frente a un93% dedicado a transporte (gasolinas) y calefacción.
El uso del petróleo para la fabricación de plásticos y otros productos químicos esel uso más noble que se le puede dar al “oro negro”.
A partir del procesado del gas natural y el del petróleo se obtienen,
mayoritariamente como subproductos, el etileno y diversos compuestosaromáticos. A partir de ellos obtenemos el estireno. Este estireno monómero sepolimeriza para formar el poliestireno en forma de perlitas o pellets, mediante unagente expansor el estireno sufre un proceso de polimerización en un reactor con agua dando lugar al poliestireno. Después de una pre-expansión inicial, lasperlitas se mantienen en silos de reposo y posteriormente son conducidas haciamáquinas de moldeo. Dentro de dichas máquinas se aplica energía térmica paraque el agente expansor que contienen las perlitas se caliente y éstas aumenten
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su volumen, a la vez que el polímero se plastifica. Durante dicho proceso, elmaterial se adapta a la forma de los moldes que lo contienen .
Figura 2. Esquema de producción de estireno y de poliestireno en pellets.
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Otras características reseñables del poliestireno expandido son su ligereza,resistencia a la humedad y capacidad de absorción de los impactos. Esta últimapeculiaridad lo convierte en un excelente acondicionador de productos frágiles odelicados como electrodomésticos, componentes eléctricos, etc.
Otra de las aplicaciones del poliestireno expandido es la de aislante térmico yacústico en el sector de la construcción, utilizándose como tal en fachadas,cubiertas, suelos, etc.
Figura 3. Cadena de unidades de estireno
Figura 4. Microestructura del EPS 500µm x 500µm
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¿Qué es el limoneno?
El limoneno es una sustancia natural que se extrae de los cítricos. Es lasustancia que da olor característicos a las naranjas y los limones. Pertenece algrupo de los terpenos.
Industrialmente se utiliza para producir para-cimeno por deshidrogenacióncatalítica. En los últimos años su demanda ha experimentado un grancrecimiento para su uso como disolvente biodegradable.
Posee un centro quiral, concretamente un carbono asimétrico. Por lo tantoexisten dos isómeros ópticos: el D-limoneno y el L-limoneno. Masa atómica:136.21 g/mol, fórmula química: C10H16.
En los últimos años ha adquirido una singular importancia debido a su demandacomo disolvente biodegradable. Aparte de disolvente industrial también tiene
aplicaciones como componente aromático y es ampliamente usado parasintetizar nuevos compuestos.
Puesto que es un derivado de los cítricos, el limoneno se considera un agentede transferencia de calor limpio y ambientalmente inocuo con lo cual es utilizadoen muchos procesos farmacéuticos y de alimentos.
El limoneno es usado, por ejemplo, en disolvente de resinas, pigmentos, tintas,en la fabricación de adhesivos, etc. También es usado por las industriasfarmacéutica y alimentaria como componente aromático y para dar sabor, siendousado, por ejemplo, en la obtención de sabores artificiales de menta y en la
fabricación de dulces y goma de mascar.
Recientes estudios parecen apuntar que el limoneno tiene efectosanticancerígenos. Incrementa los niveles de enzimas hepáticos implicados en ladetoxificación de carcinógenos. La glutationa S--transferasa (GST) es unsistema que elimina carcinógenos. El limoneno parece promover el sistema GSTdel hígado y los intestinos atenuando el efecto dañino de los carcinógenos.Estudios en animales demuestran que limoneno en la dieta reduce elcrecimiento tumoral en mamíferos.
Figura 5. Estructura química del limoneno
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PROYECTO
¿Cómo reciclar el EPS con limoneno?
El reciclado del poliestireno expandido con este método es simple, consiste
básicamente en colocar el EPS en limoneno, con lo cual se obtiene unadisolución líquida, luego esta disolución es separada en pellets de poliestirenode alta calidad y limoneno, mediante una evaporación.
Figura 6. Disolución de EPS con limoneno.
La disolución se lleva a acabo a temperatura ambiente y se recupera elpoliestireno de alta calidad.
El proceso industrial es simple, se compone de tanques de almacenamiento,sistema de bombeo, unidades de filtración, unidades de evaporación yformadores de pellets.
Sony corporation tiene la patente para una de las posibles mezclas de solventeutilizando limoneno y la empresa Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd.
Figura 7. Esquema de reciclaje de EPS con limoneno.
Este es un proceso con muy poco consumo de agua, además el limoneno esuna sustancia biodegradable no contaminante. Los pellets de polietilenoobtenidos pueden ser utilizados en la fabricación de diferentes productos de
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envase o embalaje. Además se reduce las emisiones de CO2 en comparacióncon la fabricación de pellets de poliestireno virgen.
Figura 7. Planta de reciclaje de EPS Sony Corp y MES.
POSIBILIDADES REALES DE REALIZAR EL RECICLAJE EN ELPAIS
¿Qué posibilidades hay de implantar este sistema de reciclaje en CostaRica?
Aún es prematuro decir si económica y tecnológicamente es viable un proyectode reciclaje de este tipo en Costa Rica, sin embargo por el volumen creciente dedesechos de poliestireno expandido, vale la pena elaborar un estudio serio alrespecto. A continuación se presenta una tabla de tonelaje de basura según eltipo de material, el poliestireno expandido constituye la basura denominadasintética.
ComponenteGENERACION DE BASURA SEGUN SU COMPOSICION
( Toneladas/mes)
Limon Pococi Siquirres Matina Guacimo Total
Toneladas por mes 2.006 2.596 1.169 827 850 7.448
Materiaorgánica 20 54,42% 1.091 1.413 636 450 463 4.053
papel ycartón 5 13,61% 273 273 273 273 273 1.364
plástico 7 19,05% 382 382 382 382 382 1.910
metales 2 5,44% 109 109 109 109 109 546
vidrio 1 2,72% 55 55 55 55 55 273
madera 0,5 1,36% 27 27 27 27 27 136
sintéticos 0,25 0,68% 14 14 14 14 14 68textiles 1 2,72% 55 55 55 55 55 273
36,75
100,00%
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Noguchi T., Miyashita M., Inagaki Y., Watanabe H. Mechanical Properties of Polystyrene Recycled Using d -Limonene. Journal of the Chemical Society of Japan, Chemistry and Industrial Chemistry. No. 9, September 1999