Junio 23, 2010

El reciclado del vidrio y la contaminación ambiental(*)

El debate sobre la contaminación ambiental ha alcanzado un lugar prominente en las políticas de salud, economía y tecnología. Sin embargo, y especialmente en el campo de los envases, frecuentemente este debate carece de precisión y se escuchan afirmaciones comunes (o que reflejan intereses comerciales) sin bases racionales o técnicas.
el reciclaEl problema es indudablemente complejo. Se requiere un buen conocimiento de los tipos de materiales y sus propiedades, y las discusiones deben basarse en razonamientos sólidos, usando métodos científicos que permitan arribar a conclusiones precisas. Como hay muchos falsos conceptos sobre los desechos de vidrios, el propósito del autor de este artículo es presentar algunos hechos y aclarar varios conceptos. Uno de ellos: el reciclado del vidrio no tiene nada que ver con la contaminación ambiental. 
Degradabilidad
Los vidrios industriales comunes son prácticamente inertes frente al agua, a soluciones acuosas y a cualquier sustancia química, inorgánica u orgánica, y ésta es una de las características más sobresalientes de este material. Son disueltos sólo por el ácido fluorhídrico, y son atacados por el ácido fosfórico caliente o por hidróxidos alcalinos concentrados; ninguna de estas sustancias existe en los suelos.
A temperatura ambiente, el ataque químico por el agua o soluciones acuosas es despreciable e imposible de medir por diferencia de masa. Los mecanismos de estas reacciones, tanto como la influencia de la temperatura, composición del vidrio, composición y pH del medio, agitación y otras variables, son bien conocidas y han sido cuidadosamente estudiadas por muchos años.
Al presente hay muchos métodos normalizados para analizar cada situación. En el más simple de los casos, por ejemplo el de un objeto de vidrio común recientemente fabricado, en contacto con el agua, tiene lugar inicialmente una reacción de intercambio iónico entre los iones NA+ de la superficie del vidrio y los H+ del agua. En un corto tiempo se forma una capa superficial hidratada similar a la del “gel de sílice”, que protege a la superficie del vidrio del ataque ulterior. Todos los objetos de vidrio de uso diario, botellas o vidrios de ventana, están cubiertos por esta capa. El ataque químico puede proseguir solamente por un muy lento mecanismo de difusión de iones a través de la capa. Por supuesto la elevación de la temperatura incrementa el valor de la corrosión, y en el punto de ebullición del agua, la disolución del vidrio es más digna de atención, a pesar que todavía es muy pequeña. Sólo eliminando la capa protectora con ácido fluorhídrico el ataque puede proseguir. Esta capa protectora, de espesor de unos pocos micrometros, explica la durabilidad de los objetos de vidrio después de largos períodos de tiempo. Los mismos fenómenos ocurren en artículos de cerámica vidriada y esmaltada. Los ejemplos son comunes, desde la obsidiana y otras rocas volcánicas vítreas hasta las antiguas manufacturas de vidrio sumerias y de otras antiguas culturas. De hecho numerosas piezas prehistóricas de vidrio han llegado hasta nosotros en muy buen estado de conservación. A este respecto, es interesante hacer notar que la medición del espesor de esta capa superficial hidratada ha sido propuesta como un método arqueométrico para determinar la edad de una pieza de vidrio.
La inmovilización de los residuos radiactivos de alta actividad por vitrificación es un excelente ejemplo de la estabilidad del vidrio frente a soluciones acuosas naturales. Este es el único método probado y seguro empleado actualmente y es usado en plantas en Europa, EE.UU. y Japón. La base de este proceso de vitrificación es, justamente, la alta estabilidad química de los vidrios.
Las tecnologías de vitrificación de residuos radiactivos emplean vidrios de borosiliato y los cálculos de la disolución de dichos vidrios son realizados extrapolando datos de laboratorio. Usando este método, la evaluación más pesimista del tiempo de disolución es del orden de cientos de miles de años.
En el caso del vidrio común de silicato sódico-cálcico el valor del ataque puede ser estimado en un orden de magnitud menor, que significa una durabilidad del orden de los miles de años, la que es todavía muy larga. Aún suponiendo una velocidad de disolución más elevada, la cuestión básica es: de qué productos de degradación se trata, y cómo pueden afectar el medio ambiente. Todos los productos de degradación del vidrio son silicatos y sales de sodio, potasio, aluminio y otros componentes del vidrio, que son completamente inofensivos.
El único caso de peligro potenciales la disolución de plomo de objetos de cristal de plomo, de bulbos de TV y de esmaltes de objetos cerámicos vitrificados, que por ello no deben mezclarse con el vidrio común para su reciclado. Hay ensayos según normas que muestran que las cantidades de plomo y metales pesados liberados en condiciones específicas (por ejemplo una solución de ácido acético al 4%, a temperatura ambiente, durante 24 horas) está en el orden de unas pocas partes por millón (miligramos por litro).
Considerando que estos vidrios de plomo constituyen sólo una pequeña fracción de los desechos del vidrio, la posibilidad de una mayor contaminación ambiental por plomo, proveniente de estos vidrios especiales, es verdaderamente muy remota. En todo caso, es mucho menos importante que la liberación de plomo proveniente de instalaciones domésticas e industriales, como cañerías y recipientes de plomo.
El vidrio común es absolutamente no contaminante y no tiene sentido hablar de su degradabilidad para su incorporación a la corteza terrestre. Es similar al caso de cualquier roca silícea, y las rocas silíceas constituyen más del 90% de la corteza terrestre.
Es también similar al caso de los ladrillos y otros materiales cerámicos. Tampoco tiene sentido considerar su biodegradabilidad. El vidrio, por su naturaleza inorgánica, no es biodegradable. Aún la muy lenta degradación química que los artículos de vidrio sufren en contacto con el medio ambiente no es perjudicial desde ningún punto de vista pues, como se explicó antes, sus productos de degradación están normalmente presentes en la naturaleza y no son contaminantes. 
El reciclado del vidrio
En muchos países hay organizaciones civiles y compañías organizadas para recolectar losdesechos de vidrio, romperlos, seleccionarlos y lavarlos.
Esta práctica ha sido desarrollada hasta un alto nivel de tecnología y está reconocida como absolutamente necesaria para la economía del proceso, tanto para el ahorro de materia prima como de energía.
El vidrio reciclado es así una materia prima mineral más, que debe cumplir con las mismas exigencias y especificaciones que las demás materias primas.
Queda claro de estas consideraciones que el reciclado del vidrio ha sido una práctica común desde tiempos remotos, esencial para la economía de todo el proceso. 
El ciclo del vidrio
Todos los elementos, todas las sustancias químicas y todos los materiales tienen su propio ciclo natural. El vidrio no es una excepción. La figura 2 muestra el ciclo del vidrio y se explica por sí misma. Hay dos ciclos principales: el reuso (retorno y envasado, luego de limpieza bajo rigurosas condiciones) y el reciclado (para volver a fundir y fabricar los mismos artículos u otros). También hay otras posibilidades (rellenado de terrenos, etc.) pero son menos importantes y deben ser consideradas como una pérdida de un valioso material. En ambos casos (reuso y reciclado), no hay restricciones y la recuperación es completa.
No hay pérdidas por transformación en otros componentes químicos, ya fueran sólidos, líquidos o gaseosos, ni producción de efluentes o desechos de ningún tipo, ni es necesaria la incineración. En todos los casos, la interacción con el medio ambiente no es agresiva, siendo el vidrio parte del mismo. 
En lo que concierne a los envases será necesario subrayar que el vidrio y el aluminio son los únicos materiales que pueden ser reciclados sin restricciones en la fabricación de nuevos envases para bebidas y alimentos, de acuerdo con las autoridades de regulación y los códigos alimentarios de todos los países.
Otros materiales (plástico, madera, papel, hojalata, laminados o compuestos) no pueden ser reciclados para nuevos envases u objetos que vayan a estar en contacto con bebidas o comidas, y tienen que ser transformados en otros productos. Sin embargo, es muy importante puntualizar que en el caso del embalaje, el vidrio es el único material que da la opción del reuso o el reciclado, sin ninguna restricción y con importantes economías en ambos casos.
Aquí hay otra cuestión interesante. Como el vidrio puede ser reciclado sin ningún límite ni restricción, e idealmente puede ser reciclado en un 100%, los minerales usados como materias primas para su fabricación como arena, piedra caliza, feldespato y otros, se convierten en materiales renovables. Este es un caso único en el campo de los materiales y significa que se puede decir que los desechos y fragmentos de vidrio son materias primas de origen mineral escenciales para la fabricación del vidrio. 
Observaciones finales
De los puntos anteriores se puede concluir que el reciclado del vidrio no tiene nada que ver con la contaminación ambiental. Sin embargo, el campo del reciclado del vidrio está lleno de errores comunes y de verdades a medias. Algunos de ellos son el resultado de la lucha comercial de los materiales de sustitución, de los miedos justificados sobre el daño ecológico, y de información defectuosa sobre las características de materiales y la marcha del desarrollo tecnológico. Por ejemplo, un error muy común que surgió en la búsqueda de normas más completas para ensayar y clasificar materiales, es aplicar el mismo ensayo a diferentes materiales, como por ejemplo aplicar ensayos de migración desarrollados para envases de plástico a envases de vidrio y de metal. Cada material debe ser ensayado por un método acorde con sus características, para sacar conclusiones razonables de los resultados de los ensayos.
Se pueden mencionar otros ejemplos. En Gran Bretaña fue propuesto un impuesto sobre envases para proteger el medio ambiente, basado en el principio: “el que contamina, paga”. El verdadero costo de un envase incluye el costo interno (fabricación) y el costo externo (social), que incluye la recolección y el costo del reuso o del reciclado. Bajo estos principios, los envases de vidrio reciclables (con un promedio de 14 reusos) pagarán muy bajo impuesto, en tanto que otros recicla-bles pagarán uno más alto. Sin embargo, no se tiene en cuenta el hecho que el reciclado del vidrio ahorra dinero, en términos de materias primas y de energía, mientras que reciclar otros materiales, sólo por el hecho de ser contaminantes conlleva costos muy altos en los procesos, con lo que la diferenciación entre elvidrio y esos materiales debería ser aún mayor.
Es interesante mencionar también cómo la denominada “contaminación por volumen” tiene diferentes aspectos de acuerdo con el material. Algunos países europeos mandan enormes cantidades de desechos plásticos a países del tercer mundo para ser enterrados y pagan por eso. Al mismo tiempo, los mismos países exportan desechos de vidrios para las fábricas de vidrio de otros países, y hacen dinero de esto, ya que los desechos y trozos de vidrio son valiosas materias primas.
Uno de los aspectos más importantes en que se debe insistir, especialmente en los niveles escolares, es que el vidrio no es reciclado para evitar la contaminación ambiental, sino por razones económicas. La moda del reciclado puede distorsionar esta verdad. Y en cuanto a moda, ésta ha existido desde el mismo comienzo de la fabricación. Cada botella de vidrio podría llevar la leyenda: hecho con vidrio reciclado, como hoy se acostumbra a marcar objetos hechos con otros materiales reciclados. En el caso particular de los envases de vidrio, deberá señalarse que el vidrio es el único material de embalaje con 5000 años de experiencia, y seguramente el mejor estudiado y conocido. Esta es la mejor garantía para su futuro.
El campo del reciclado de los materiales es muy complejo. Sólo una comprensión integral de los problemas involucrados puede superar estas dificultades y ayudar a los responsables de tomar decisiones a adoptar las medidas necesarias para cada caso. En este sentido, serán esenciales la colaboración de instituciones técnicas y científicas, oficinas públicas, autoridades municipales y nacionales, universidades, asociaciones civiles, escuelas en todos los niveles y -muy importante- los medios de comunicación. Si esto no se hace, no sólo sufrirá la industria del vidrio sino que el futuro del medio ambiente y de la salud de la población estará amenazado. 

(*)Traducción del Dr. Eduardo Mari de “Ecology: Glass Recycling and Enviromental Pollution”

Vía: Revista materiales

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