APLICACIONES DEL RECICLAJE DE UNICEL

Daniela Díaz Rodríguez 1
Universidad Politécnica de Aguascalientes
up100664@alumnos.upa.edu.mx

 

Resumen
La espuma de poliestireno es considerado uno de los más fuertes agresores de nuestro medio ambiente, de acuerdo con el Instituto Nacional de Ecología, el 60% de los residuos municipales son envases y embalajes, donde 1 de cada 4 están hechos de espuma de poliestireno , este material contaminante lleva de 500-800 años en degradarse, según el instituto de la ecología y la gestión ambiental de los EE.UU., la espuma de poliestireno  no es biodegradable y térmicamente no puede ser reciclada, lo que representa el 86% de la contaminación de la tierra (Energies, 2013).
Estos hechos importantes no sólo de estadísticas, representan la principal razón de esta investigación y el punto de partida del desarrollo de la primera fórmula patentada en México para reciclar la espuma de poliestireno, para finalmente ayudar a resolver este problema ambiental el cual nos afecta a todos.

Palabras Clave: Poliestireno – reciclable - contaminación.

Abstract
Polystyrene foam is considered one of the strongest attackers of our environment, according to the National Institute of Ecology, 60% of municipal waste is packaging, where 1 in 4 are made of Styrofoam, this contaminating material takes 500-800 years to decompose, according to the institute of ecology and environmental management in the US, polystyrene foam is not biodegradable and cannot be recycled thermally, which represents 86% of pollution of land (Energies, 2013).
These important facts not just statistics, are the main reason for this investigation and the starting point for the development of the first formula patented in Mexico to recycle polystyrene foam, to finally help solve this environmental problem which affects us all.

Key Words: Polystyrene – recyclable - pollution.

 

1 PROBLEMAS DE INVESTIGACION

Un inconveniente enfrentado a lo largo de la investigación fue el desarrollo de la fórmula, debido a la ausencia de métodos registrados y/o fórmulas para reciclar la espuma de poliestireno, ya que solo se obtuvieron métodos de reutilización registrados.

SITUACIÓN PLANTEADA

"Produce una inmensa tristeza pensar que la naturaleza habla mientras la humanidad no escucha." -Víctor Hugo.
La espuma de poliestireno está hecho de petróleo, un producto no sustentable, no renovable, no reciclable, altamente contaminante y de rápida desaparición. (Energies, 2013)
Los impactos ambientales generados por la producción de poliestireno, el consumo de energía desperdiciada, el gas de efecto invernadero, y el efecto ambiental total ocupan el segundo lugar más alto, detrás de aluminio. (Energies, 2013)
De acuerdo con el (Centro de Información de las Naciones Unidas) CINU el ruido más fuerte de dolor de nuestro  planeta es causada por la contaminación de espuma de poliestireno, debido a los miles de millones de toneladas de residuos anuales, la Universidad de Washington declaró en octubre 2013 a través del artículo "El más dañino tóxico para el planeta ", utilizando el término -El mudo homicidio del planeta- al referirse al uso excesivo de este material, el articulo a través de diversos actos ejemplifica la contaminación inconsciente generada día a día, y como es disfrazado con hábitos que causan la felicidad, uno de esos ejemplos fue la rutina diaria de un edificio con 2432 empleados aproximadamente donde solo 314 utilizaban su propia taza de café mientras el resto continuaba usando vasos de unicel, sólo en EUA, 85 millones de toneladas de vasos de unicel se recolectan en un año.
El mismo artículo informó diferentes cifras de contaminación de espuma de poliestireno en diversas naciones, por ejemplo: Hong Kong con 87 millones de toneladas sólo en envases de comida rápida de espuma de poliestireno, México 65 millones de toneladas sólo de la espuma de poliestireno utilizado para la protección electrodoméstico; todas estas cantidades por año.
Además de necesitarse de 500 a 800 años para degradarse, es el residuo catalogado como el más voluptuoso, cubriendo el 73% del espacio de los vertederos de acuerdo con CINU, esto es una de las 5 principales causas de enfermedades de la población originados por la contaminación, debido a los microorganismos incubados en el unicel, producidos cuando los residuos orgánicos se mezclan con los residuos de unicel teniendo contacto con líquidos, agua de lluvia, etc...
CINU también declaró que el uso de unicel año tras año aumenta, porque es uno de los materiales más baratos, siendo el tipo de plástico más usado y el principal contaminante de los océanos, incluso cuando es uno de los más dañinos para nuestro organismo si se utiliza para contener en forma directa los alimentos, debido a las sustancias tóxicas del estireno y benceno que contiene, sospechoso carcinógeno y abundante en neurotóxicas que son peligrosos para los seres vivos. (Energies, 2013)
Desde un punto de vista económico, CINU, declaró la preocupación del hecho de no reciclar, porque no es económicamente viable para almacenar, transportar, desengrasar y lavar los residuos de espuma de poliestireno de cada país, si no tiene un destino o aplicaciones relevantes. (Energies, 2013)
En México, de acuerdo con la SEMARNAT (Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales), en 2013 fue declarado, que la principal razón del problema de contaminación de espuma de poliestireno es debido al hecho de ser un residuo no comercial y no rentable, como las latas de aluminio, botellas de PET, o el desperdicio de papel.
Así mismo SEMARNAT afirmo que el unicel no sólo es un problema de contaminación en nuestro planeta, o un continuo desperdicio de espacio en vertederos, es también una de las principales causas de problemas de salud debido a la contaminación, a partir y en base de esta información, la primera fórmula para reciclar la espuma de poliestireno registrada en México y sus diferentes aplicaciones fueron y continúan siendo desarrolladas. (Vargas, I., 2011)

3 ANTECEDENTES

Debe ser mencionada la diferencia entre la reutilización y el reciclaje para comprender los métodos ya existentes y la diferencia con la nueva fórmula mencionada a lo largo del documento.
Reutilización: Proceso que utiliza residuos de cualquier tipo de material mezclados con otros materiales para modificar su forma física sin cambiar las propiedades del material, obteniendo una mezcla heterogénea como resultado.
Reciclar: Proceso que utiliza residuos de cualquier tipo de material para mezclarlo con otros materiales, cambiando su forma física y modificando las propiedades del material, obteniendo una mezcla homogénea y la producción de un nuevo material como resultado.

3.1 Historia del poliestireno extendido

Eduard Simon, boticario de Berlín, descubrió en 1839 el poliestireno del estoraque, la resina del árbol liquidámbar del turco Liquidambar orientalismo, -que destila una sustancia aceitosa-, siendo un monómero que llamó estireno. Varios días después, Simón descubrió que el estireno se había espesado, presumiblemente de la oxidación, en una gelatina que llamó óxido de estireno ("Styroloxyd") (The history of plastics. Inventors.about.com (15 June 2010). Retrieved 25 December 2011)
El químico nacido en Jamaica, 1845 John Buddle Blyth y el químico alemán August Wilhelm von Hofmann demostraron que la misma transformación de estireno se llevó a cabo en ausencia de oxígeno. Lo llamaron metastyrol. Análisis posteriores mostraron que era químicamente idéntico al Styroloxyd.
En 1866 Marcelin Berthelot identificó correctamente la formación de metastyrol / Styroloxyd de estireno como un proceso de polimerización.
Unos 80 años más tarde se dio cuenta de que el calentamiento de estireno inicia una reacción en cadena que produce macromoléculas, siguiendo la tesis del químico orgánico alemán Hermann Staudinger (1881-1965). Esto llevó a la sustancia que recibe su actual nombre, poliestireno, y se convierten en forma de pellets.
La empresa IG Farben inició la fabricación de poliestireno en Ludwigshafen, alrededor de 1931, esperando que sería un sustituto adecuado para el zinc fundido a presión en muchas aplicaciones. En 1941, Dow Chemical inventó un proceso de espuma de poliestireno ("Invention of STYROFOAM™". Dow Chemical. Retrieved 23 December 2012).
Antes de 1949, el ingeniero químico Fritz Stastny (1908-1985) desarrolló bolitas pre-expandidas PS mediante la incorporación de los hidrocarburos alifáticos, tales como pentano. BASF y Stastny solicitado una patente que fue emitida en 1949. El proceso de moldeo se demostró en el Kunststoff Messe 1952 en Düsseldorf. Los productos fueron nombrados Styropor.
En 1954, la Compañía Koppers en Pittsburgh, Pensilvania, desarrolló poliestireno (EPS) de espuma expandida bajo el nombre comercial DYLITE.
En 1960, Dart Container, el mayor fabricante de vasos térmicos, envió su primer pedido.
En 1988, se declaró la primera prohibición estadounidense de espuma de poliestireno, promulgada en Berkeley, California.

Inicio del problema de contaminación

California fue en 1987 el único estado que prohibió los envases de alimentos CFC debido a la elevada cifra de envases en vertederos, hasta que las leyes del país se reformaron de nuevo para permitir el uso de espuma de poliestireno en general (Hevesi, Dennis, 4 March 1990).
Un año después, se desarrollaron nuevas aplicaciones, como material de construcción, la protección de los electrodomésticos, etc...
China se convierte en 1989 el país con la mayor producción de espuma de poliestireno (Ying Sun, et.al., March 21, 2013)

3.3 Reduciendo, Reusando y Reciclando

Reducción:
En 1990, el Ministerio de Medio Ambiente holandés, asesorara al CINU que el aumento de este material produciría un problema global de contaminación sugiriendo así crear con los líderes verdes de diferentes países un programa para reducir el uso de espuma de poliestireno.
China prohibió el uso de espuma de poliestireno en 1999, para los envases de alimentos, pero las empresas de plásticos dedicados a producir otras cosas, encontraron incluso más aplicaciones, aumentando un 600% la producción de espuma de poliestireno.
ONU (Naciones Unidas global) y CINU declararon en 2003, la contaminación de espuma de poliestireno como problema global y declararon el planeta "zona de alerta".
India y Taiwán prohibieron la espuma de poliestireno en el año 2007, para aplicaciones con contacto directo y constante con alimentos, animales y plantas.

Re-Uso:
En 1993, EE.UU. comienza a separar los residuos de espuma de poliestireno, que vuelve a utilizar y mezclar con otros materiales, sin cambiar las propiedades del unicel, su aplicación en la construcción de muros y paneles de techo, llamado rastra.
En 2001, la ONU hace un llamado oficial a cada país asociado para crear un programa de centros de acopio de la espuma de poliestireno en cada estado de cada país.
En 2003, en México, el primer centro de acopio fue creado por el gobierno.
En 2009, el Instituto Politécnico Nacional de México (IPN) creó el primer proceso para reducir de volumen de la espuma de poliestireno, lo que elimina el 98% del aire y la conservación del 2% de plástico, para la creación de aplicaciones como el pegamento exclusivo de papel.
En 2010, se fundó la empresa DART, en la Ciudad de México, la creación de un complejo proceso para convertir el 2% de reposo de plástico en forma de gránulos.
En 2011, se fundó la empresa UTILCEL, en Guadalajara, México, la aplicación de los conceptos básicos de la fórmula del IPN para producir impermeabilizante de bajo tráfico.
En enero 2014, los estudiantes de la UNAM colaboraron con DART, creando una máquina de re-uso que convierte el complejo proceso de DART para crear pastillas en un proceso sencillo y automático, sin embargo peligroso por su empleo térmico.
La reutilización de EPS también se utiliza en muchas operaciones de fundición de metales.
Desechos de poliestireno expandido pueden ser fácilmente añadidos a los productos, tales como hojas de aislamiento de EPS y otros materiales de BPA para aplicaciones de construcción; muchos fabricantes no pueden obtener suficiente chatarra debido a problemas de cobro. Cuando no se utiliza para hacer más EPS, chatarra de espuma se puede convertir en productos tales como ganchos de ropa, bancos de parque, macetas, juguetes, reglas, órganos grapadora, contenedores de plántulas, marcos y molduras arquitectónicas de reutilizada PS.

Reciclaje:
En general, el poliestireno no es aceptado en programas de reciclaje de recolección pública, y no se separa ni se recicla dentro de los basureros municipales, estatales ni federales.
Debido a ello, Alemania, como consecuencia origina la ley de envases (Verpackungsverordnung) que obliga a los fabricantes a asumir la responsabilidad de reciclar o de desechar cualquier material de embalaje que venden después de que el consumidor final lo haya desechado.
La mayoría de los productos de poliestireno en la actualidad no se reciclan debido a la falta de incentivos para invertir en los compactadores y sistemas logísticos necesarios. Debido a la baja densidad de la espuma de poliestireno, no es económico para recoger. Sin embargo, si el material de desecho pasa a través de un proceso de compactación inicial, el material cambia de densidad a partir de típicamente 30 kg / m3 a 330 kg / m3 y se convierte en un re-uso de los productos básicos de alto valor para los productores de bolitas de plástico reciclados.
Pero incluso eso, no es un proceso de reciclaje formal, Científicos del MIT, declararon en el 2013 que todos los plásticos en la fase 6 se encuentran en su última fase por lo que no podían tener la resistencia a otro proceso térmico sin ser incinerados primero, lo cual produce gases altamente tóxicos.
Hoy en día, los diferentes programas de todo el mundo se concentran para encontrar la manera de realizar un método formal para el reciclaje de espuma de poliestireno, sin generar dichos gases tóxicos (Market Study on Expandable Polystyrene, www.ceresana.com)

4 JUSTIFICACIÓN

La presente investigación pretende hacer un análisis y demostración de las aplicaciones de la primera fórmula para reciclar unicel en México. Al presentar el impacto sobresaliente de un nuevo material empleado en diferentes áreas: medicina, construcción, producción de muebles, etc....
Con el objetivo principal de ayudar a resolver un problema global de contaminación iniciando por el estado de Aguascalientes, México, teniendo en cuenta los diferentes beneficios y ventajas:
• Labor Social: se pretende que los resultados proporcionen a la sociedad una nueva alternativa para mejorar la cultura ecológica, fomentando así la nueva aplicación para programas educativos de reciclaje.
• Relevancia Social: los beneficios obtenidos a través de los exitosos resultados producen a gran escala la reducción de los daños del medio ambiente, también reduce una de las principales causas de las enfermedades originadas por la contaminación.
• Implicación práctica: la creación de un nuevo material basado en el reciclaje de otro, genera la reducción de la excesiva extracción del petróleo, proporcionando una amplia y nueva gama de aplicaciones.
• Valor Económico: este nuevo material representa un potencial generador económico para el país debido al origen de la materia prima en marcha para producir nuevos productos, material reciclado, que al mismo tiempo representa un beneficio adicional ya que en vez de pagar el gubernamental impuesto obligado, el gobierno paga los honorarios a los productores, ya que significa la eliminación de un problema de contaminación basado en la ley de cada estado.
• Utilidad Metodológica: la investigación y la fórmula proporcionan a los futuros lectores una nueva alternativa para innovar futuras aplicaciones con un nuevo polímero, fomentando el desarrollo sustentables, rentables y nuevos métodos y tecnologías para el reciclaje.

5 OBJETIVO

Desarrollar una solución rentable para el problema de la contaminación de espuma de poliestireno, a través de la creación de una fórmula química que recicle el unicel y demuestre las diferentes aplicaciones del nuevo material.

6 PREGUNTAS DE LA INVESTIGACIÓN

Partiendo del objetivo mencionado, se plantean diferentes preguntas, por ejemplo:
• ¿Por qué la espuma de poliestireno no cuenta con programas de reciclaje como otros Residuos Urbanos?
• ¿Qué impacto económico podría producir el logro del reciclaje del unicel?
• ¿Cómo hacer frente a la resistencia de la cultura para mejorar la educación del reciclaje en el país?

7 HIPÓTESIS

Basado en la historia registrada de los inicios de la producción en masa de espuma de poliestireno, y debido a la preocupación de las naciones para combatir el problema de la contaminación de manera notable, en el 2012 Carl Zimring y colaboradores, publicaron la "Enciclopedia de consumo y residuos: La ciencia Social de la basura " dividido en dos volúmenes del resultado de años de investigación a través de los diferentes países y su estado cultural respecto a la basura, respondiendo analíticamente preguntas como; ¿cómo la producción del unicel pudo iniciar a tal grado de crecer hasta convertirse en un problema?, ¿cuáles son los factores relevantes de la causa exponencial del uso de unicel y otros materiales?, demostrando que la mayoría de las respuestas se encuentran en los registros de los rezagos de la segunda guerra mundial debido a la gran crisis mundial que orillo a los países al desarrollo desatado de materiales provocado por la internacional comercialización interrumpida.

Por ello la siguiente hipótesis nos empuja a parar un minuto y pensar;
- "¿Qué pasaría si alguien publica y demuestra que la estabilidad de su propia economía se almacena en su propia basura”?

Dejarían las personas de tirar los mismos miles de millones diarios de toneladas de basura o de lo contrario lo enterrarían como un tesoro preciado, como consecuencia de que se supo su valor, pero aun no sabrían cómo gastarlo y seguir comprando cosas innecesarias de aquellas tiendas diseñadas para compradores compulsivos.
Pensando en una respuesta, que sería a su vez un desafío interesante, ver el impacto de "la supuesta llave mágica para la economía establecida" de cada ciudadano, serían acaso los países desarrollados aquellos que iniciarían la recolección y administración estratégica de residuos urbanos conflictivos como el unicel o bien solo continuarían mandándolos de un estado a otro para finalmente seguir enviándolos a países subdesarrollados contaminando legalmente tierras ajenas.
Técnicamente la raíz crítica del problema de contaminación del unicel sigue siendo la mala administración de los residuos urbanos conflictivos, causada por los envases y embalajes de todas aquellas cosas innecesarias que no requerimos, pero por razones psicológicas y culturales se siguen comprando, destacando que el unicel es el plástico más económico lo cual continua aumentando día a día su alta demanda.
Como sea que es la raíz, no se puede cambiar a cada individuo de cada pueblo en el mundo y hacernos conscientes de un día a otro el gran riesgo que el planeta sufre y enfrenta en manos humanas, por ello el propósito de esta investigación es demostrar las ventajas y beneficios de un nuevo material reciclado del unicel que permite combatir el problema ambiental que nos concierne a todos como consumidores potenciales de uno de los residuos urbanos más conflictivos, otorgando así como resultado no solo un método de reciclaje sustentable y tecnológico sino también una alternativa económica para el ciudadano común al administrar dicho residuo, como al sector industrial productor de objetos de plástico otorgando este nuevo polímero como posible sustituto de su materia prima.
Es realmente necesario mencionar que hoy en día estamos en un mundo multicultural, y al ser todos influencia sobre los demás, en esta época de globalización todos somos países fuertemente conectados, así que si nos capacitamos para hacer un ciclo de consumismo sustentable uno de nuestros menores problemas seria la contaminación, provocando disminución en los espacios de vertederos, reduciendo la taza de enfermedades originadas por la contaminación y a su vez originando una fuerte red como fuente de empleos.

8 FUNDAMENTO TEÓRICO

La espuma de poliestireno se obtiene a partir de poliestireno (PS) / ˌpɒlistaɪriːn / es un polímero aromático sintético hecho del estireno monómero. El poliestireno puede ser sólido o espumado. El poliestireno de uso general es claro, duro, y más bien frágil. Es una resina de bajo costo por unidad de peso. Es una barrera bastante pobre para el oxígeno y vapor de agua y tiene un punto de fusión relativamente bajo. El poliestireno es uno de los plásticos más utilizados, la escala de su producción es de varios miles de millones de kilogramos al año (Invention of STYROFOAM. Dow Chemical, 2012)

El poliestireno puede ser naturalmente transparente, pero puede ser coloreado con colorantes. Los usos incluyen el embalaje de protección (como carcasas de embalaje de CD y cajas de DVD), envases como "almeja", tapas, botellas, bandejas, vasos y cubiertos desechables.

Como un polímero termoplástico, poliestireno se encuentra en un estado sólido (vítreo) a temperatura ambiente pero fluye si se calienta por encima de aproximadamente 100 ° C, su temperatura de transición vítrea. Se vuelve rígida de nuevo cuando se enfría. Este comportamiento de la temperatura se explota para la extrusión, y también para moldeo y formación al vacío, ya que puede ser fundido en moldes con detalles finos.

El poliestireno es muy lento en biodegradarse, por lo que es un foco de controversia. A menudo es abundante como una forma de basura en el ambiente al aire libre, sobre todo a lo largo de las costas y vías fluviales, especialmente en su forma de espuma (Common Plastic Resins Used in Packaging". Introduction to Plastics Science Teaching Resources, 2012).

8.1 Estructura Química

En términos químicos, poliestireno es un hidrocarburo de cadena larga en el que los centros de carbono alternantes están unidos a grupos fenilo (el nombre dado a la benceno anillo aromático). La fórmula química del poliestireno es (C8H8) n; Contiene los elementos químicos de carbono e hidrógeno.

Las propiedades del material se determinan por corto alcance de van der Waals entre las cadenas de polímeros. Puesto que las moléculas son cadenas hidrocarbonadas largas que consisten de miles de átomos, la fuerza de atracción total entre las moléculas es grande. Cuando se calienta (o deformado a un ritmo rápido, debido a una combinación de propiedades visco elásticas y aislamiento térmico), las cadenas son capaces de asumir un mayor grado de conformación y se deslizan una sobre otra.

Esta debilidad intermolecular (frente a la alta resistencia intermolecular debido a la estructura de hidrocarburo) confiere flexibilidad y elasticidad. Poliestireno  es casi tan fuerte como un aluminio sin alear, pero mucho más flexible y mucho más ligero (1,05 g / cm3 vs. 2,70 g / cm3 para el aluminio) (Maul, J, et.al., 2007)

8.2 Polimerización

El poliestireno resulta cuando monómeros de estireno de interconexión. En la polimerización (fig.1), el enlace pi carbono-carbono (en el grupo de vinilo) se rompe y se forma una sola (sigma) de bonos nueva carbono-carbono, adjuntando otro monómero de estireno a la cadena. El enlace sigma recién formado es mucho más fuerte que el enlace pi que fue roto, por lo que es muy difícil para despolimerizar poliestireno. Acerca de unos pocos miles de monómeros comprenden típicamente una cadena de poliestireno, dando un peso molecular de 100,000-400,000.

Un modelo 3-D mostraría que cada uno de los carbonos quirales del esqueleto se encuentra en el centro de un tetraedro, con sus 4 enlaces apuntando hacia los vértices. Tenga en cuenta que los enlaces -CC- se giran de manera que la cadena principal se encuentra totalmente en el plano del diagrama. A partir de esta esquemática plana, no es evidente que del fenilo (benceno) grupos están en ángulo hacia fuera desde el plano del diagrama, y ​​cuáles son hacia adentro. El isómero donde todos los grupos fenilo están en el mismo lado se llama poliestireno isostático, que no se produce comercialmente.

Poliestireno a táctico, la única forma comercialmente importante de poliestireno es a táctico, en el que los grupos fenilo están distribuidos al azar en ambos lados de la cadena del polímero. Este posicionamiento aleatorio impide que las cadenas de alinear con suficiente regularidad para lograr cualquier cristalinidad. El plástico tiene una temperatura de transición vítrea Tg de ~ 90 ° C. La polimerización se inicia con los radicales libres (Maul, J, et.al., 2007).

8.3 Propiedades

8.4 Problemas Ambientales

La producción de espumas de poliestireno se producen usando agentes de soplado que se forman burbujas y la espuma se expanden. En poliestireno expandido, por lo general son hidrocarburos tales como pentano, que pueden suponer un riesgo de inflamabilidad en la fabricación o almacenamiento de materiales de nueva fabricación, pero que tienen impacto ambiental relativamente leve. Poliestireno extruido se hace generalmente con los hidrofluorocarbonos (HFC-134a), que tienen potenciales de calentamiento global de aproximadamente 1.000 a 1.300 veces superior al del dióxido de carbono.

-No biodegradables, el poliestireno desechado no se biodegrada durante cientos de años, aproximadamente 500 a 800, y es resistente a la fotólisis de acuerdo con la Universidad de Washington.

La espuma de poliestireno es un componente importante de los desechos plásticos en el océano, donde se convierte en un peligro para la vida marina y "podría dar lugar a la transferencia de productos químicos tóxicos en la cadena alimentaria". Los animales no reconocen este material artificial e incluso suelen confundirla con comida. La espuma de poliestireno sopla en el viento y flota en el agua, y es abundante en el medio ambiente al aire libre. Puede ser letal para cualquier ave o animal marino que se traga cantidades significativas (Immortal Polystyrene Foam Meets its Enemy | LiveScience).

8.5 Incineración

Si el poliestireno se incinera correctamente a altas temperaturas (hasta 1000 ° C) y con un montón de aire (14 m3 / kg), los productos químicos generados son agua, dióxido de carbono, y posiblemente pequeñas cantidades de compuestos de halógenos residuales de retardantes de llama. Si sólo la incineración incompleta se hace, también habrá hollín de carbón sobrante y una mezcla compleja de compuestos volátiles. Según el Consejo Americano de Química, cuando poliestireno se incinera en instalaciones modernas, el volumen final es de 1% del volumen de partida; la mayor parte del poliestireno se convierte en dióxido de carbono, vapor de agua, y el calor. Debido a la cantidad de calor liberado, a veces se utiliza como fuente de energía para la generación de vapor o la electricidad, la razón de las reformas legales de energía se multiplican en diferentes países, que se doblan esta acción de incinerar aunque sea en la forma más adecuada.

Cuando poliestireno fue quemado a temperaturas de 800-900 ° C (el rango típico de un incinerador moderna), los productos de combustión consistieron en "una mezcla compleja de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) de alquil bencenos a benzoperileno. Más de 90 compuestos diferentes eran identificado en los efluentes de combustión de poliestireno”.

Esta cadena de elementos químicos que flotan en el aire producen una alta tasa de intoxicación en animales, plantas y seres humanos, se detectaron estos diferentes compuestos en otros países, siendo estos gases una de las principales causas de enfermedades virales, lo cual llevo a diversas naciones a prohibir la incineración del unicel (Hawley-Fedder, R.A., 1884).

8.6 Técnica de reducción de volumen del unicel

El poliestireno es químicamente inerte, siendo resistente a los ácidos y bases, pero se disuelve fácilmente por muchos disolventes clorados, y muchos disolventes hidrocarbonados aromáticos. La fórmula (fig.2) para eliminar el 98% del aire de espuma de poliestireno fue desarrollado por estudiantes del IPN de México, misma fórmula utilizada por otras empresas privadas para su reutilización mas no su reciclaje.

La espuma de poliestireno debido a su capacidad de resistencia e inercia, se usa para fabricar muchos objetos de comercio. Y es atacado por muchos disolventes orgánicos, que disuelven el polímero.

9 FORMULA Y MÉTODO DE RECICLAJE DEL UNICEL 

Utilizando como base de la fórmula IPN para obtener el 2% del polímero original, una serie de pruebas se hicieron con diferentes solventes orgánicos e inorgánicos para generar una nueva fórmula (fig.3) para un nuevo material, por razones de confidencialidad de la patente no se mencionan los elementos y las cantidades de la fórmula, pero si el proceso para obtener los diferentes tipos de materiales derivado de la fórmula.

9.1 Fases del reciclado

La espuma de poliestireno pasa por un proceso de lavado, una vez terminado se introduce en la nueva fórmula lo cual cambia sus propiedades químicas transformándose en una masa moldeable.
Sin embargo debido a un error, la masa obtenida en la nueva fórmula cayo de nuevo en la fórmula de reciclaje, un día después se notó y comprobó que la masa cambia su densidad generando un segundo estado del nuevo material con diferentes propiedades.

De manera intencional, una vez más se deja en reposo durante 24 horas el segundo estado del material dentro de la nueva fórmula, para convertirla en un tercer estado del material siendo este rígido con propiedades similares a la de cualquier polímero resistente y ligero, con la peculiaridad de ser termo-establece, esto significa que apoya el cambio de temperaturas sin deformarse, a diferencia de los otros dos estados o fases que se deforman en función de la temperatura al que el material está expuesto.

La fig.4 muestra las tres fases del material y una de sus aplicaciones, siendo el número uno el que tiene la densidad más baja hasta que aumente al número tres con la densidad más alta y estable convirtiéndose en una pieza sólida, como lo muestran las cuatro piezas de colores. 

9.2 Proceso del nuevo material reciclado

10RESULTADOS

Los resultados obtenidos a lo largo de esta investigación fueron tres estados diferentes del nuevo material, cada uno con sus propias aplicaciones en diferentes áreas, esta versatilidad del nuevo material ayuda a combatir el problema de contaminación del unicel y propicia una alternativa ecológica, económica y sustentable para la fabricación de nuevos productos. De acuerdo con la prueba terciaria realizada por gobierno y los laboratorios privados para aprobar el uso del nuevo material, se confirmó y aprobó que en los tres estados se encuentra libre de sustancias tóxicas.

10.1 Aplicaciones

Debido a las propiedades de cada fase del material cada una es ideal para diferentes áreas y sus correspondientes aplicaciones.

10.1.1 Medicina

Las aplicaciones probadas y obtenidas con éxito por el momento para medicina son:

Para la segunda fase es una masa de rehabilitación para problemas físicos originados por problemas neurológicos, arteritis, diabetes, derrame cerebral, problemas de motrices en los niños o los ancianos y lesiones en general. (fig.6, fig.7) y para la fase tres son plantillas para corregir problemas ortopédicos. (fig.8)

10.1.2 Construcción

El sector de construcción, además del sector médico se considera un área potencial para explotar en aplicaciones, por el precio tan económico del material y las propiedades físicas que la tercera fase de reciclaje proporciona.
Los diseños de mobiliario se muestran en la (fig.9, fig.10, fig.11) utilizando el material verde como lámparas, mostradores iluminados, revestimientos para piso y pared.

10.2.2 Otras aplicaciones

Otras aplicaciones se encuentran en el área de la repostería como utensilios para la decoración del fondant de los pasteles y galletas, obteniendo uno en fase tres y otro en fase dos. A su vez se experimentó con un rodillo para la decoración de pintura estilo madera en fase dos y una masa en fase uno como herramienta de limpieza (fig.12, fig.13).

11 TRABAJO FUTURO

Con las ramas que este nuevo material proporciona, se consideran diversos futuros prototipos por ejemplo:

• Aplicación en el sector automotriz, creando piezas con la tercera fase.
• Aplicación en la construcción, para mobiliario y estructuras hechas de la tercera fase.
• En medicina, el desarrollo de prótesis, marcos de gafas y herramientas de rehabilitación.
• En la tecnología verde, la aplicación de la tercera fase como marco de paneles solares.
• En electrónica, como aislante de cables.

En general estos nuevos y verdes recuentos de fórmula contienen un infinito sector de producción, desde un diseño de silla minimalista hasta una compleja prótesis médica.
Pero no sólo las aplicaciones es lo relevante, sino todo el movimiento que implica la nueva estandarización para la recolección de residuos, la mejora inconsciente de nuestra cultura, que gana al contar con una solución verde y lucrativa y debido a ello, la disminución de contaminación, de las enfermedades causadas por contaminación y de los vertederos desperdiciados.

12 CONCLUSIÓN

Con los diversos productos obtenidos con éxito a través de la nueva fórmula para reciclar el unicel y mediante sus tres diferentes fases se ha logrado demostrar que un ciclo estratégico de los residuos urbanos es factible y que sus múltiples beneficios son obtenidos a corto, mediano y largo plazo.

Basta un fuerte motivo para un fuerte cambio, y motivando a la sociedad desde el punto de vista económico se desencadenan múltiples beneficios desde un cambio cultural y ecológico hasta el grado de disminuir las enfermedades locales y cercanas al área contaminada.

Se debe fomentar dentro del campo científico nuevas tecnologías que orillen a la sociedad de una manera inconsciente y consciente a aprender cómo administrar para conservar y transformar los recursos y residuos de una manera inteligente para un ciclo sano de la materia, ya que sin importar quien seamos y que hacemos a todos nos encapsula un mismo planeta al cual le debemos respeto y responsabilidad.

Esta nueva fórmula es la llave para muchas puertas, una solución para reducir la contaminación excesiva del unicel, un acceso a innovaciones con este nuevo polímero y una fructuosa alternativa para generar nuevos empleos.

REFERENCIAS

Bandyopadhyay, Abhijit; Chandra Basak, G. (2007). "Studies on photocatalytic degradation of polystyrene". Materials Science and Technology 23 (3): 307–317. doi:10.1179/174328407X158640.

Carl A. Zimring, William L.; “Encyclopedia of Consumption and Waste: The Social Science of Garbage, Volume 1”, second Edition, 2012. All rights reserved.

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