CAFEMYA - Universidad Tecnológica Nacional

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Facultad Regional Avellaneda
ANEXO
ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL DE MATERIALES
DE ENVASES Y EMBALAJES
En este documento se presenta el Estudio de Impacto Ambiental referido a materiales de
envases y embalajes realizado por integrantes de la Cámara Argentina de Fabricantes de
Envases Metálicos y Afines.
El Grupo de Gestión Ambiental del Departamento de Ingeniería Química de UTN – FRA ha
revisado críticamente los conceptos aquí vertidos y realizado las sugerencias pertinentes que
fueron consensuadas con los representantes de CAFEMYA.
Los profesionales del Departamento de Ingeniería Química y de CAFEMYA que intervinieron en
el análisis fueron
CAFEMYA
DEPARTAMENTO INGENIERÍA QUÍMICA
UTN - FRA
Ing. Agustina Ramazzi Gabrielli
Mg. Ing. Nora Capato
Ing. Martín Segalis
Ing. Hipólito Choren
Ing. Christian Goñi
Mg. Ing. Jorge Machalec
Ing. Juan Carlos De Toma
Mg. Ing. Cristina Speltini
Ing. Juan Carlos Moscatelli
Ing. Roberto Demaría
Dr. Angel Rasgido (Coordinador)
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Objetivo del Trabajo:
•
Evaluar y determinar el grado de impacto ambiental de los diferentes
materiales utilizados para la fabricación de envases y embalajes, en el marco
de la disponibilidad presente en nuestro país.
•
En el presente se excluyen los materiales utilizados como recubrimientos
sintéticos y aquellos utilizados para la impresión de logos e isotipos en tapas y
envases.
•
Determinar una matriz de impacto ambiental como resultado de dicha
evaluación de los diferentes tipos de materiales utilizados.
•
Poder brindar un elemento de asesoramiento y ayuda a la legislación futura en
la materia.
Definición de Parámetros:
Para realizar la evaluación y determinar la matriz de impacto ambiental de los diferentes
materiales, se definen 4 parámetros básicos a utilizar en el estudio de cada uno.
1. Recuperabilidad
2. Reciclabilidad
3. Degradabilidad
4. Consumo de Energía para su Generación
1. Recuperabilidad: Refleja la factibilidad o, por el contrario, el grado de dificultad que
tiene la separación de los diferentes tipos de materiales de los residuos domiciliarios.
2. Reciclabilidad: Es la capacidad que tienen los materiales, una vez recuperados, de ser
utilizados principalmente para la fabricación del mismo insumo, o, en segunda
instancia, para otro tipo de usos alternativos. Debe considerarse también el grado de
desperdicio del reciclado.
3. Degradabilidad: Capacidad de un material que tiene de descomponerse bajo
condiciones y procesos naturales. ONUDI. (Organización de las Naciones Unidas para el
Desarrollo Industrial).
4. Consumo de Energía para su Generación: Es la energía necesaria para fabricar una
unidad de medida homogénea a partir de material virgen y para cada tipo de
producto. A menor consumo menor impacto ambiental.
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Para cada uno de estos 4 parámetros de evaluación, y para cada diferente tipo de material,
se determina un criterio de evaluación con una puntuación de 1 a 5 , correspondiendo la
menor puntuación para los casos de menor impacto ambiental.
Criterios de Puntuación:

Recuperabilidad
1. Existen métodos automáticos de recuperación que separan el grupo de materiales
deseado del resto de los residuos
2. No existe método automático. La separación manual se realiza en un proceso o etapa.
El grupo de materiales/ productos de esta separación se encuentra en condiciones de
ser reciclado.
3. No existe método automático. La separación manual se realiza en varios procesos para
obtener los productos en condiciones de ser reciclados.
4. No existe método automático. La separación manual requiere inspección visual
detallada, debe realizarse en varios pasos para obtener el grupo de productos en
condiciones de ser reciclados.
5. Es imposible su recuperación, y su separación del resto de los residuos.
 Reciclabilidad
1. 100% reciclable sin adición de materia prima virgen. Se puede reciclar infinitas veces.
Capacidad disponible en el país para reutilizar todo el material recuperado.
2. 100% reciclable mediante la adición de materia prima virgen. Cantidad ilimitada de
veces que puede reciclarse. Existe capacidad disponible en el país para reutilizar todo
el material recuperado.
3. 100% reciclable mediante la adición de materia prima virgen. Cantidad limitada de
veces que puede reciclarse. Existe capacidad disponible en el país para absorber el
total de los residuos generados.
4. Parcialmente reciclable mediante la adición de materia prima virgen. Cantidad limitada
de veces que puede reciclarse. Existe capacidad disponible en el país para reutilizar
todo el material recuperado.
5. No es reciclable o no existe capacidad disponible de reciclado en el país.
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 Degradabilidad
1. 100% degradable. Tiempo estimado: menor a 1 año.
2. 100% degradable. Tiempo estimado: de 1 a 10 años.
3. 100% degradable. Tiempo estimado: de 10 a 50 años.
4. Parcialmente degradable o tiempo estimado entre 50 y 100 años.
5. No es degradable o tiempo estimado mayor a 100 años.
 Consumo de Energía
El criterio de consumo de energía se fundamenta en el consumo energético utilizado para
producir 1000 envases de acero de 500 ml.
1.
2.
3.
4.
5.
Menor a 2.625 MJ
De 2.625 a 5.250 MJ
De 5.250 a 7.875 MJ
De 7.875 a 10.500 MJ
Mayor a 10.500 MJ
Análisis por Tipo de Material:
 Papel y Cartón
La celulosa obtenida de la madera, principalmente del árbol de eucalipto, se utiliza en la
fabricación de papel y cartón. Este último se elabora superponiendo varias capas de celulosa
no blanqueadas.
Recuperabilidad: 3
La separación del papel se realiza manualmente por no existir método automático.
Se deben eliminar broches, clips, precintos, cintas plásticas, etc., que puedan llegar con el
papel / cartón.
Debe disponerse de instalaciones para la clasificación y el almacenamiento cumpliendo con la
normativa vigente de seguridad e higiene.
Reciclabilidad: 3
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El papel puede ser reciclado utilizándolo como materia prima con la misma finalidad. La
pérdida en el proceso de reciclado se encuentra entre el 15 y 20%.
Degradabilidad: 1
El tiempo que tarda en degradarse es de 2 a 5 meses. La rapidez con que se degrada
dependerá de la composición química del papel, de su cobertura y de las condiciones
climatológicas a las que es expuesto.
Consumo de Energía: 1
La fabricación de papel y cartón consume:
45 MJ/kg de material.(1)
810 MJ cada 1000 envases.
 Vidrio
El vidrio es un material duro, frágil, transparente y amorfo. Se obtiene por fusión de sílice
(SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3) a una temperatura aproximada de 1.500
°C.
Recuperabilidad: 3
El vidrio presenta cierto grado de dificultad para ser separado del resto de los residuos.
No existe ningún método automático de separación. A su vez se deben separar materiales
como tapas metálicas, etiquetas, etc.
Debe disponerse de instalaciones para la clasificación y el almacenamiento cumpliendo con la
normativa vigente de seguridad e higiene.
Reciclabilidad: 2
El vidrio es un material totalmente reciclable y no hay límite en la cantidad de veces que
puede ser reprocesado. Actualmente millones de toneladas son recicladas mensualmente en
todo el mundo y el porcentaje de vidrio reciclado en la carga del horno está usualmente por
encima del 50%(5).
Al reciclarlo no se pierden las propiedades y se ahorra una cantidad de energía de alrededor
del 30% con respecto al vidrio nuevo.
En ciertos casos el vidrio es reutilizado, antes que reciclado. No se funde, sino que se vuelve a
utilizar únicamente lavándolo (en el caso de los recipientes).
Degradabilidad: 5
El vidrio, debido a su estructura física y química, no presenta la capacidad de reintegrarse a la
naturaleza a través de la acción de los agentes naturales.
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Se estima que el tiempo que tarda una botella de vidrio en degradarse es de 4.000 años, por lo
que se lo considera no degradable.
Consumo de Energía: 5
Se estima que la fabricación de vidrio consume:
Entre 13(1) y 20(2) MJ/kg de material, promedio 17 MJ/kg.
4.590 MJ cada 1.000 envases, considerando el promedio del consumo energético.
 Acero y Materiales Ferrosos
Todo material cuyo componente principal es el hierro (Fe).
•
Acero de bajo carbono
•
Fundición
•
Acero inoxidable
En el caso de los envases, el material más comúnmente utilizado es el acero laminado, con un
contenido de Fe de más del 98%, aleado principalmente con carbono (C). También se lo suele
utilizar recubierto por otro metal como en el caso de la hojalata (recubierto por estaño),
galvanizado (recubierto por cinc), cromados (por cromo), etc.
La hojalata es un material fino de espesor menor a 0,50 mm, dúctil, y ampliamente utilizado en
la fabricación de envases metálicos por su resistencia mecánica, su resistencia a la corrosión y
su capacidad de conformación.
Es utilizada en la fabricación de latas para el envasado de conservas (arvejas, atún, duraznos,
etc.), aerosoles y latas de pintura.
Recuperabilidad: 1
Los envases de acero y materiales ferrosos, en adelante “MF”, son recuperables del resto de
los residuos domiciliarios mediante la utilización de electroimanes en forma sencilla,
económica y eficaz.
Reciclabilidad: 2
El acero y los MF son 100% reciclables y no hay límite en la cantidad de veces que pueden
reciclarse.
A su vez, el proceso de producción de acero, utiliza un 20% de chatarra (descarte de materiales
ferrosos), por lo que todos los envases fabricados con este material, pueden volver a ingresar
al proceso de producción del cual partieron, convirtiéndose nuevamente en productos iguales
a los originales.
Degradabilidad: 2
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Los residuos sólidos urbanos conformados por acero y/o MF son degradables. Al estar en
contacto con el ambiente se transforman en óxidos de hierro integrándose al medio.
Consumo de Energía: 2
Se estima que la fabricación de acero consume 35 MJ/Kg (1)
envases).
(3)
de material (2.625 MJ cada 1000
 Aluminio y Materiales No Ferrosos
Se agrupan en esta categoría todos aquellos materiales metálicos que no presentan hierro en
su composición, o en una proporción que no sea significativa
De los materiales no ferrosos (MNF), el más utilizado en la fabricación de envases es el
aluminio.
Recuperabilidad: 3
El aluminio y los materiales no ferrosos presentan cierto grado de dificultad para ser
separados del resto de los residuos.
Es necesario contar con instalaciones donde se clasifican y almacenan los envases de aluminio
y MNF.
Reciclabilidad: 2
El aluminio es 100% reciclable sin merma de sus cualidades físicas, y no hay límite en la
cantidad de veces que puede reciclarse.
Degradabilidad: 5
El aluminio no presenta la capacidad de reintegrarse a la naturaleza.
Se estima que el tiempo que tarda un envase de aluminio en degradarse es de 450 años, por lo
que se lo considera prácticamente no degradable.
Consumo de Energía: 5
Se estima que la fabricación de aluminio consume 195 MJ/Kg(1) de material (12.919 MJ cada
1000 envases).
 Plásticos 1: Polietileno de Alta Densidad (PEAD), de Baja Densidad
(PEBD), Polietileno Tereftalato (PET), Polipropileno (PP), Poliestireno
(PS), Policloruro de vinilo (PVC)
Se denomina plástico a los materiales sintéticos obtenidos a partir de macromoléculas
orgánicas denominadas polímeros obtenidos, a partir de monómeros, por una reacción de
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polimerización. Los plásticos poseen características de bajo peso, tacto agradable y resistencia
a la degradación ambiental y biológica.
En este grupo se encuentran los plásticos tipificados de 1 a 6 en la clasificación internacional.
Quedando los plásticos del grupo 7 para ser analizados en el próximo grupo de la presente
clasificación.
Recuperabilidad: 4
Los plásticos se encuentran clasificados en 7 grupos basándose en sus propiedades/
características químicas. Si el envase carece de codificación internacional se deben realizar
ensayos físicos y químicos para determinar el tipo de plástico con el que se encuentra
constituido.
Reciclabilidad: 3
Los plásticos agrupados en esta categoría son 100% reciclables. El método más utilizado para
el reciclo del plástico es el proceso mecánico. Es un proceso físico mediante el cual el plástico
post-consumo o el industrial (scrap) es recuperado, permitiendo su posterior utilización.
Degradabilidad: 5
Según el tipo de plástico, varía el tiempo que tarde en degradarse. Estos tiempos pueden ir
desde 100/200 años para las bolsas de plástico a 1000 años para el caso del poliestireno. Por
esta variabilidad y la prolongada duración se los clasifica con 5.
Consumo de Energía: 1
Se estima que para este grupo la fabricación consume 85 MJ/Kg(1) (4) de material (2.023 MJ
cada 1000 envases).
 Plásticos 2: Otros. Codificados internacionalmente con el N° 7 y
aquellos que carecen de codificación internacional (policarbonatos,
poliamidas, etc.)
El policarbonato es utilizado para la fabricación de bidones de agua envasada
Fuente: Aqua purificación systems argentina. Plastics Europe. Association of Plastics
Manufacturers
Recuperabilidad: 4
No existe método automático para la recuperación que se hace en varios pasos para clasificar
los materiales plásticos por tipo, demandando en ciertos casos realizar ensayos físicos y
químicos para identificar el tipo de plástico que lo compone.
Reciclabilidad: 3
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El reciclado de materiales pertenecientes a este grupo es bastante diverso ya que puede estar
conformado con plásticos del grupo 1 no identificados con código internacional y por lo tanto
con procesos de reciclado bien desarrollados, o aquellos que no pertenecen a esta categoría
como policarbonato, poliamidas, parcialmente reciclables, que demandan la adición de
materia prima virgen y no pueden ser reciclados ilimitadamente.
Fuente: Plastics Europe. Association of Plastics Manufacturers
Degradabilidad: 5
Según el tipo de plástico, varía el tiempo que tarde en degradarse. Estos tiempos pueden ir
desde 100/200 años para las bolsas de plástico a 1000 años para el caso del poliestireno. Por
esta variabilidad y la prolongada duración se los clasifica con 5.
Consumo de Energía: 1
Al igual que para el grupo anterior de plásticos, se estima que para este grupo la fabricación
consume 85 MJ/Kg(1) (4) de material (2.023 MJ cada 1000 envases).
 Multilaminados en General
Los envases de multilaminados presentan capas compuestas de distintos materiales,
principalmente una capa de papel/cartón, un producto plástico y un metal. El producto
multilaminado se conforma a partir de láminas superpuestas de éstos materiales.
Los usos más comunes de este tipo de envases son para contener leche, jugos de frutas, puré
de tomates, entre otros.
El más conocido de estos envases es el que está conformado por láminas de cartón, plástico
(polietileno) y aluminio.
Recuperabilidad: 4
El material multilaminado (MM) presenta dificultad para ser separado del resto de los residuos
sólidos urbanos.
No existe ningún método automático de separación del resto de los residuos.
Se deben eliminar todo tipo de precintos, cintas plásticas, etc. que puedan llegar adjuntas al
envase.
Reciclabilidad: 4
Existen dos vías de reciclabilidad para los MM. Una consta de la reutilización del compuesto en
su totalidad para la fabricación de nuevos productos (ejemplo: ladrillos, artículos de
decoración). La segunda vía es la del reciclado de cada una de sus partes. Esta se lleva a cabo
de la siguiente forma:
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En primera instancia se debe realizar la separación de cada uno de los materiales que lo
componen.
La lámina de cartón se separa del plástico y el aluminio mediante un método llamado
hidropulpeo. Básicamente consta de una primera instancia de trituración del material, luego
este se sumerge en agua, para finalmente ser centrifugado. De esta forma se separa el cartón
humedecido de los otros componentes. El mismo es utilizado para la fabricación de papel y
cartón de menor calidad que el utilizado originalmente en la obtención de MM.
Con el resto del material, aluminio y plástico, se pueden llevar a cabo distintos procesos de
recuperación: incineración de los componentes plásticos con recuperación energética o
transformación de este residuo en productos de otra índole.
Degradabilidad: 5
Se considera parcialmente degradable a los envases compuestos de MM ya que el tiempo
necesario para alcanzar esta degradación es superior a los 100 años. El cartón es el único
componente que podría considerarse degradable 100%.
Consumo de Energía: 1
El consumo de energía para la fabricación de un Multilaminado se estima en 60 MJ/kg de
material, obtenido a partir de los consumos para fabricar sus distintos componentes (Cartón,
Polietileno y Aluminio) y considerando una composición de 75, 21 y 4% respectivamente.
El consumo es de 1.080 MJ cada 1000 envases.
Resumen:
De la evaluación de impacto ambiental del procesamiento de los materiales de envases y
embalajes, surge la siguiente matriz.
El impacto total, por cada 1000 envases, se considera la suma directa de los valores asignados
a los factores Recuperabilidad, Reciclabilidad, Degradabilidad y Consumo Energético.
Notas:
- La base de cálculo se considera 1000 envases de 500 ml.
- El Impacto Total se calcula como la suma de los valores asignados a los criterios
Recuperabilidad + Reciclabilidad + Degradabilidad + Consumo Energético (cada 1000 envases).
- El Consumo Energético por cada 1000 envases se calcula como:
1000 * Consumo Energético (por kg) / Peso del envase.
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Bibliografía:
(1) “Energy consumption in the Food Chain”, Chris E. Dutilh y Klaas J. Kramer, Royal Swedish
Academy of Sciences, 2000.
(2) "Quantifying Environmental Impacts of Carbonated Soft Drink (CSD) Packaging", Husky
IMS Ltd., Canada, 2009
(3) “Análisis de costos de energía”, Ingeniería industrial, Ternium Siderar, 2009
(4) Life Cycle Assessment of food packaging made of IngeoTM biopolymer and (r)PET";
Martina Krüger, Benedikt Kauertz y Andreas Detzel, IFEU, Alemania, 2009
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MATRIZ
RECUPERABILIDAD RECICLABILIDAD
DEGRADABILIDAD
CONSUMO
DE ENERGÍA
IMPACTO
TOTAL
Papel y Cartón
3
3
1
1
8
Vidrio
3
2
5
2
12
Acero y MF
1
2
2
2
7
Aluminio y MNF
3
2
5
5
15
PEAD, PEBD, PET,
PP, PVC y PS
4
3
5
1
13
Otros
4
4
5
1
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Multilaminados en
Gral.
4
4
5
1
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Para completar el análisis, se calcula el impacto total por Tn. de envases, a partir del peso de
cada uno de los materiales en un envase de 500 ml, en función de los diferentes pesos
relativos de cada material.
Pesos de envase por material
Material
Relación g/ml
kg/500 ml (kg/envase)
Acero
0.15
0.075
Aluminio
0.1325
0.06625
Vidrio
0.54
0.27
Carton
0.036
0.018
Pet y otros plásticos
0.0476
0.0238
Multilaminado
0.036
0.018
Los valores de pesos promedios que figuran en la tabla fueron obtenidos por ensayos de
laboratorio.
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IMPACTO TOTAL
IMPACTO TOTAL
(x 1000 envases)
(x Tn. de envases)
INDICE DE
IMPACTO FINAL
Papel y Cartón
8
444
1000%
Vidrio
12
44
100%
Acero y MF
7
93
211%
Aluminio y MNF
15
226
514%
PEAD, PEBD, PET, PP,
PVC y PS
13
546
1241%
Otros
14
588
1336%
Multilaminados en
Gral.
14
778
1768%
El impacto final por Tn de envases, se calcula como:
Impacto total (x1000 envases) / Peso del envase
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