Otra nueva/vieja visión del reciclado de materiales compuestos

El 11/03/2011 se publicó en esta misma revista (Interempresas Plásticos Universales) un artículo basado en la ponencia que yo mismo había presentado en las jornadas del CEP sobre el reciclado de materiales compuestos. Se planteaba la situación en la que, más pronto que tarde, nos encontraríamos cuando la industria de la energía eólica empezara a tener elementos obsoletos, bien por vejez propia de los materiales o por el interés en sustituir elementos de baja producción por los más modernos de mucha más potencia y con el fin de seguir utilizando los mismos emplazamientos, reduciendo a su vez cuestiones administrativas, de estudio y posible localización.

En los últimos tiempos se ha empezado a hablar, y escribir sobre el tema de cómo se pueden eliminar y reconvertir estos elementos con el menor coste posible tanto económico como medioambiental.

Una de las grandes ventajas de los composites, desde un punto de vista técnico, es su imputrescibilidad pero al mismo tiempo y desde un punto de vista medioambiental es su mayor defecto, pues esto nos impide poder deshacernos de estos materiales con acciones pasivas, como ocurre con los residuos orgánicos de nuestra sociedad.

No hace muchos años las palas eliminadas y otros elementos fabricados con materiales compuestos se enterraban en zonas de no utilización agrícola, alquilando el suelo por mucho tiempo y en países que no ponían muchas “pegas” al sistema. Esto actualmente no se permite y además los volúmenes de los que se habla harían imposible esta solución.

Hoy se plantean diversos sistemas para el reciclado, teniendo en común la posibilidad de recuperar las fibras, tanto de vidrio como de carbono, por una parte y las resinas por otro, con el fin de poder ser reutilizados en nuevos productos, aunque con un considerable deterioro de sus propiedades tanto físicas como químicas.

Todos los procesos planteados empiezan con la división de las palas en partes manejables en el mismo punto en que se han desmontado del aerogenerador, para seguidamente proceder a su transporte a la planta de reciclado. En planta se procede a un molido para reducir el tamaño hasta un valor que permita los pasos siguientes, y aquí empiezan las diferencias.

En unos procesos se utiliza la pirólisis para eliminar la resina, pero esto solo es posible con fibras de carbono debido a que la temperatura necesaria, normalmente superior a los 500 °C dañaría las fibras de vidrio que tienen un punto de fusión algo por encima de los 600 °C, y aunque no se fundan por ser materiales amorfos serían gravemente distorsionadas.

Por otra parte este sistema pirolítico precisa de un gran aporte energético y aunque los gases de emisión puedan ser utilizados como combustible el coste solo sería aceptable para las fibras de carbono teniendo en cuenta que actualmente dicha fibra, en su calidad de módulo intermedio, tiene un coste de compra entre los 18 y 22 €/Kg.

Otro sistema propuesto se basa en la utilización de vapor de agua sobrecalentado a alta temperatura y presión, solvolisis, en sucesivos ciclos de tratamiento hasta la total hidrolización de la resina y la separación en fibras y elemento líquido.

Por otra parte la resina mayormente utilizada hasta hace también poco tiempo era poliéster. Firmas tan importantes como LM lo siguen utilizando, con lo cual la recuperación de la resina nunca sería aceptable económicamente debido al bajo coste de este producto.

Hay que tener en cuenta que los precios que pagamos el común de los mortales por las resinas no es comparable con el real en el mundo de la eólica donde los consumos son gigantescos y los fabricantes disponen de líneas de producción específicas con costes muy reducidos. Esto hace que el valor de los sistemas recuperados, en el caso de fibras de vidrio y resinas esté por encima de los de mercado evitando su reutilización.

Otro punto a considerar, tan negativo como la alta necesidad energética, es la aparición de nuevos contaminantes, en unos casos gaseosos y en otros como aguas contaminadas con componentes orgánicos de difícil eliminación como bisfenoles y ftalatos, que nos obligarán a costosos procesos de limpieza de los efluentes.

Si podemos aceptar que la recuperación de las fibras de carbono es una solución aceptable, no lo es, a nuestro juicio, cualquier intento con las de vidrio. Igualmente ocurre con las resinas, los costes reales harán imposible su reutilización como resinas recuperadas.

Si analizamos lo ocurrido con los termoplásticos que se recuperan después de un proceso de selección, lavado y triturado, para ser utilizados como materia prima en la fabricación de fibras o de otros productos similares a los originales por procesos de inyección y extrusión, vemos que aquí no ha habido grandes aportes energéticos ni se han producido reacciones químicas con subproductos desechables. Simplemente se ha utilizado la característica de termoplasticidad para reconvertir el material.

La propuesta que en el mencionado artículo se mencionaba era la de convertir los composites en desuso en otros que, aunque no tuvieran las mismas capacidades físicas y químicas, siempre podrían ser utilizados para ser convertidos en elementos útiles aprovechando las características que pudieran ser obtenidas.

La idea básicamente consiste en reducir las piezas, mediante molienda, a partículas de forma acicular de dimensiones reducidas. Estas partículas están compuestas por fibra y resina, teóricamente con formulación inicial del composite.

Si a esas partículas las recubrimos de una finísima capa, a la manera del “sizing” comúnmente utilizado en las fibras, de un material “puente”, tipo acrilato, capaz de unirse tanto a fibras como a las distintas resinas, tendríamos un material utilizable como elemento resistente de un nuevo composite fabricado con resinas adecuadas.

El material obtenido puede ser transformado por moldeo directo, compresión, spray-up, extrusión e incluso en formación de BMC y SMC.

En las pruebas y ensayos efectuados en nuestra empresa hemos comprobado que aunque las capacidades no son las mismas que la de los originales, si es posible su utilización en multitud de aplicaciones donde nos podemos aprovechar de una muy buena resistencia mecánica, química y sobre todo de su imputrescibilidad.

Casos como mobiliario urbano, elementos para granjas, vallas, losetas de suelo intemperie, placas para construcción, …, son algunas de las ideas que inicialmente se nos ocurren pero estamos convencidos de que puede haber muchas más aplicaciones.

La idea de “circularidad” que actualmente está tan de moda, no debe significar que podamos hacer los mismos productos con material recuperado que con el original virgen. Esto, a nuestro juicio, nos llevará a soluciones económicamente inasumibles produciendo un efecto rebote de consecuencias nefastas.

Aún queda un punto por tratar. Al igual que el fabricante de neumáticos o de electrodomésticos inserta en sus costes de producción un cierto valor para cubrir, aunque solo sea en parte, los costes de eliminación de sus productos obsoletos, que son reembolsados a los recuperadores oficiales, los fabricantes de productos con materiales compuestos deberán seguir el mismo camino. Esto, en su momento, será puesto en marcha por la Administración correspondiente, pero para los elementos actualmente en desuso debería establecerse un coste base para su eliminación que debería ser sufragado por el propietario de esos elementos. Solo si la recuperación genera un mínimo beneficio esta será posible. En caso contrario volveremos al punto inicial.

Tenemos suficiente tecnología y medios para definir “nuevos” usos de los materiales compuestos reciclados. Hagámoslo.