IMPACTO AMBIENTAL DEL POLIETILENO
Durand Porras, Juan Carlos [Docente Asesor]
Bustos Vilca, José
Bravo Mitma, Evelyn
Calmet Trujillo, Steve
Universidad Privada del Norte (UPN-LIMA), Escuela de Ingeniería Industrial
Resumen
Evaluar la performance ambiental del polietileno implica tener en cuenta todas las etapas por las que atraviesa
un producto desde la extracción de las materias primas para su elaboración hasta que se transforma en residuo
juntamente con su tratamiento. Este enfoque es denominado en la industria:
“Análisis del Ciclo de Vida”. De este modo se evalúa la fabricación, uso y recuperación o disposición final en
relación al balance de energía y al impacto ambiental.
Sabemos que el polietileno produce a partir del ETILENO que es un derivado del Petróleo o del Gas Natural.
El Etileno es un gas que es sometido en un reactor a un proceso de polimerización, es decir la formación de
largas cadenas que conforman la estructura del Plástico.
Palabras Clave
Etileno, polimerización, extrusión, soplado, moldeo o inyección.
Introducción
En los últimos años ha habido un aumento en el debate acerca del impacto ambiental que
tiene el uso del polietileno en la gran mayoría de industrias incluso ha reemplazados muchos
objetos que se fabricaban de madera o de otro material sin embargo esta la preocupación del
gran impacto que puede causar en nuestro medio ambiente por lo que ha llevado a algunos
gobiernos a crear leyes que restringen o incluso prohíben el uso del mismo.
Uno de los productos elaborados a base del polietileno más comercializados son las bolsas
plásticas el principal argumento contrarios al uso de estas son: el problema de la adecuada
disposición final de las bolsas y el hecho de que éstas pueden durar muchos años antes de
degradarse, lo cual ha generado, en algunos sectores de la sociedad, la idea de que el uso de
este tipo de bolsa debe ser prohibido, pero, por otro lado, se plantea la gran interrogante: ¿cuál
tipo de bolsas deberíamos utilizar en vez de las de polietileno (PE)?
Desarrollo del Tema y metodología
1. ¿Cómo se produce el polietileno?
El etileno es un gas que es sometido en un reactor a un proceso de polimerización.
Esta polimerización se realiza en presencia de un catalizador, presión y temperatura que
posibilitan la formación de estas largas cadenas llamadas POLÍMEROS. Estos polímeros son
termoplásticos sólidos que tienen la forma de gránulos y que son denominados "pellets".
Estos pellets son luego utilizados por los transformadores como materia prima para dar lugar
a los diferentes productos plásticos a través de los procesos de extrusión, soplado, moldeo o
inyección.
LARGO DE LAS CADENAS
MOLECULARES
Aproximadamente entre 100 y
30.000 átomos de carbono
Peso de las Cadenas Moleculares 140 a 4.200.000 gms/mol
Variedades del polietileno
Existen distintas variedades del polietileno dependiendo de su aplicación final. Pero dos son
las formas más conocidas en el mundo:
• Polietileno de Alta Densidad (PEAD)
• Polietileno de Baja Densidad (PEBD)
- PEBD Convencional
- PEBD Lineal
3. Propiedades del polietileno
 Versátil (permite múltiples aplicaciones)
 Excelente aislante eléctrico
 Transparente, opaco o de colores atractivos
 Resistente a las bajas temperaturas
 Higiénicos y seguros
 Inerte a los ataques de los productos químicos
 Excelente barrera a la humedad
 Económico
 100% valorizable
4. Aplicaciones del polietileno
• PEAD
Película termo contraíble
Envasamiento automático
Bolsas Industriales
Film para Agro
Bolsas de uso general
Cables eléctricos
• PEBD
Caños
Envases soplados, botellas
Bidones
Contenedores Industriales
Cajones
Bolsa supermercado
5. Recursos Naturales
Los plásticos son muy amigables con los Recursos Naturales.
En Europa utilizan sólo el 4% del petróleo para su fabricación incluso en la Argentina
el polietileno es fabricado a partir del Gas Natural, materia prima para la que se
dispone de abundantes y generosos yacimientos.
6. Reducción en la Fuente
Se refiere al esfuerzo que hace la Industria en utilizar cada vez menos materia prima
ya sea para fabricar un mismo producto o para transportarlo.
PAPEL POLIETILENO
Altura de 1.000 bolsas apiladas 117,0 cm 10,1 cm
Peso de 1.000 bolsas 63,4 kg 7,2 kg
Transporte 7 camiones 1 camión
Como se observa en el cuadro anterior se comparan bolsas de papel y de plástico el
cual nos da un resultado muy favorable para las bolsas de polietileno.
Transportando bolsas de plástico ahorramos combustible, deterioro de neumáticos y se
produce una menor cantidad de emisiones de monóxido de carbono al aire; en
definitiva, ahorramos costos económicos y ambientales.
7. Valorización de los residuos plásticos
 Reciclado mecánico:
El polietileno es reciclable, es decir, se vuelve a fundir y transformar en productos
finales.
El polietileno reciclado es utilizado para fabricar bolsas de residuos, caños, madera
plástica para postes, marcos, film para agricultura, etc.
 Recuperación energética:
Los residuos plásticos (incluidos los de polietileno) contienen energía comparable con
la de los combustibles fósiles, de ahí que constituyen una excelente alternativa para ser
usados como combustible para producir energía eléctrica y calor.
 Reciclado químico:
En la actualidad se están desarrollando nuevas técnicas de gran complejidad que
permitirán reciclar químicamente no sólo al Polietileno sino a todos los plásticos. De
esta manera se podrán recuperar los componentes naturales para volverlos a utilizar
como materias primas y así optimizar aún más los recursos naturales.
 Rellenos Sanitarios:
El polietileno, al igual que otros plásticos, es un material demasiado valioso como para
desecharlo; por lo que su valorización es siempre la opción preferible para su
tratamiento. Pero de no mediar otra opción, si tiene que ser enterrados en un Relleno
Sanitario, es importante saber que los residuos de polietileno son absolutamente
inocuos para el medio ambiente. Por su naturaleza son inertes y no sufren degradación
lo cual garantiza que no generan lixiviados de productos de degradación, líquidos o
gases que puedan emitirse al suelo, aire o aguas subterráneas.
8. Nueva tecnología de nucleación consolida mejoras en el polietileno
Polietileno de alta densidad
El polietileno de alta densidad (HDPE) se produce normalmente con un peso
molecular que se encuentra en el rango entre 200.000 y 500.000, pero puede ser
mayor.
Es un polímero de cadena lineal no ramificada es más duro, fuerte y un poco más
pesado que el de baja densidad, pero es menos dúctil.
El polietileno con peso molecular entre 3.000.000 y 6.000.000 es el que se denomina
UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene) con este material se producen
fibras, tan fuertes, que pueden utilizarse para fabricar chalecos a prueba de balas.
Obtención
La obtencion del HDPE se hace mediante un proceso de polimerizacion Ziegler-Natta,
que es un proceso de polimerización catalítica (catalizador de Ziegler-Natta).
Hay tres procesos comerciales importantes usados en la polimerización del HDPE:
- Procesos en disolución,
- Procesos en suspensión
- Procesos en fase gaseosa
Propiedades
 Estructura Química: El análisis del polietileno (C, 85.7%; H, 14.3%)
corresponde a la fórmula empírica (CH2)n resultante de la polimerización por
adición del etileno.
 Cristalinidad: Es cristalino en más de un 90%
 Temperatura de transición vítrea: Tiene 2 valores, a -30ºC y a -80 ºC
 Punto de fusión: 135ºC Esto le hace resistente al agua en ebullición
 Rango de temperaturas de trabajo: Desde -100ºC hasta +120ºC
 Propiedades ópticas: Debido a su alta densidad es opaco.
 Densidad: Inferior a la del agua; valores entre 945 y 960 kg por m3
 Viscosidad: Elevada. Índice de fluidez menor de 1g/10min, a 190ºC y 16kg de
tensión.
 Flexibilidad: Comparativamente, es más flexible que el polipropileno
 Resistencia Química: Excelente frente a ácidos, bases y alcoholes.
Aplicaciones
El HDPE tiene muchas aplicaciones en la industria actual.
Más de la mitad de su uso es para la fabricación de recipientes, tapas y cierres; otro
gran volumen se moldea para utensilios domésticos y juguetes; un uso también
importante que tiene es para tuberías y conductos.
Su uso para empaquetar se ha incrementado debido a su bajo costo, flexibilidad,
durabilidad, su capacidad para resistir el proceso de esterilización, y resistencia a
muchas sustancias químicas.
Entre otros muchos productos en los que se utiliza el HDPE, podemos nombrar botes
de aceite lubricante (automoción) y para disolventes orgánicos, mangos de cutter,
depósitos de gasolina, botellas de leche, bolsas de plástico y juguetes.
Para la fabricación de artículos huecos, como botellas, se usa un procedimiento
parecido al de soplado del vidrio.
Se usan también el moldeo por compresión y la conformación de láminas previamente
formadas.
Resultados
Después de realizar esta investigación de un producto que cada día abarca más posición en el
mercado, podemos darnos cuenta que en nuestro país no hay cultura de reciclaje y la no
concientización del uso de nuestros recursos.
Así mismo nos damos cuenta que la tecnología avanza mucho má y hace que este producto se
penetre más en el mercado ganando más clientes y personas que lo prefieran por sus amplias
ventas.
Conclusiones
Para poder hacer un uso considerado de este producto debemos de hacer un buen uso de
nuestros recursos:
 No existe cultura de reciclaje desde colegio y en casa.
 No tiene concientización sobre el daño ocasionado por el uso desmedido de nuestros
recursos.
 La tecnología avanza y permite cada día la mejora del mismo.
 Está siendo utilizados en sectores industriales de gran riesgo como el transporte de gas
y energía.
 Aplicar programas de reciclaje en colegios
 Tiene muchas ventajas sobre otros productos tanto en sus propiedades como el costo
de adquisición.
Por todo ello llegamos a la conclusión, que este tema es de mucho interés y de provecho
para la industria y el comercio pero que muchos desconocen, las industrias aumentan su
consumo por las ventajas que presenta.
Referencias
[1] http://www.textoscientificos.com/polimeros/polietileno/ambiental.
[2] http://www.polinter.com.ve/publicaciones/boletines/las_bolsas_plasticas_y_su_impacto_ambiental.pdf
[3] http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.pe/2012/07/polietileno-pe.html
Datos de Contacto: (Times New Roman, 10, negrita)
1. Durand Porras, Juan
Carlos [Docente Asesor]
Universidad Privada del Norte –Lima jdu@upnorte.edu.pe
2. Bustos Vilca, José Universidad Privada del Norte –Lima jbustos@upnorte.edu.pe
3. Bravo Mitma, Evelyn Universidad Privada del Norte –Lima ebravo@upnorte.edu.pe
4. Calmet Trujillo, Steve Universidad Privada del Norte –Lima scalmet@upnorte.edu.pe

Impacto ambiental del polietileno

  • 1.
    IMPACTO AMBIENTAL DELPOLIETILENO Durand Porras, Juan Carlos [Docente Asesor] Bustos Vilca, José Bravo Mitma, Evelyn Calmet Trujillo, Steve Universidad Privada del Norte (UPN-LIMA), Escuela de Ingeniería Industrial Resumen Evaluar la performance ambiental del polietileno implica tener en cuenta todas las etapas por las que atraviesa un producto desde la extracción de las materias primas para su elaboración hasta que se transforma en residuo juntamente con su tratamiento. Este enfoque es denominado en la industria: “Análisis del Ciclo de Vida”. De este modo se evalúa la fabricación, uso y recuperación o disposición final en relación al balance de energía y al impacto ambiental. Sabemos que el polietileno produce a partir del ETILENO que es un derivado del Petróleo o del Gas Natural. El Etileno es un gas que es sometido en un reactor a un proceso de polimerización, es decir la formación de largas cadenas que conforman la estructura del Plástico. Palabras Clave Etileno, polimerización, extrusión, soplado, moldeo o inyección. Introducción En los últimos años ha habido un aumento en el debate acerca del impacto ambiental que tiene el uso del polietileno en la gran mayoría de industrias incluso ha reemplazados muchos objetos que se fabricaban de madera o de otro material sin embargo esta la preocupación del gran impacto que puede causar en nuestro medio ambiente por lo que ha llevado a algunos gobiernos a crear leyes que restringen o incluso prohíben el uso del mismo. Uno de los productos elaborados a base del polietileno más comercializados son las bolsas plásticas el principal argumento contrarios al uso de estas son: el problema de la adecuada disposición final de las bolsas y el hecho de que éstas pueden durar muchos años antes de degradarse, lo cual ha generado, en algunos sectores de la sociedad, la idea de que el uso de este tipo de bolsa debe ser prohibido, pero, por otro lado, se plantea la gran interrogante: ¿cuál tipo de bolsas deberíamos utilizar en vez de las de polietileno (PE)?
  • 2.
    Desarrollo del Temay metodología 1. ¿Cómo se produce el polietileno? El etileno es un gas que es sometido en un reactor a un proceso de polimerización. Esta polimerización se realiza en presencia de un catalizador, presión y temperatura que posibilitan la formación de estas largas cadenas llamadas POLÍMEROS. Estos polímeros son termoplásticos sólidos que tienen la forma de gránulos y que son denominados "pellets". Estos pellets son luego utilizados por los transformadores como materia prima para dar lugar a los diferentes productos plásticos a través de los procesos de extrusión, soplado, moldeo o inyección. LARGO DE LAS CADENAS MOLECULARES Aproximadamente entre 100 y 30.000 átomos de carbono Peso de las Cadenas Moleculares 140 a 4.200.000 gms/mol
  • 3.
    Variedades del polietileno Existendistintas variedades del polietileno dependiendo de su aplicación final. Pero dos son las formas más conocidas en el mundo: • Polietileno de Alta Densidad (PEAD) • Polietileno de Baja Densidad (PEBD) - PEBD Convencional - PEBD Lineal 3. Propiedades del polietileno  Versátil (permite múltiples aplicaciones)  Excelente aislante eléctrico  Transparente, opaco o de colores atractivos  Resistente a las bajas temperaturas  Higiénicos y seguros  Inerte a los ataques de los productos químicos  Excelente barrera a la humedad  Económico  100% valorizable 4. Aplicaciones del polietileno • PEAD Película termo contraíble Envasamiento automático Bolsas Industriales Film para Agro Bolsas de uso general Cables eléctricos • PEBD Caños Envases soplados, botellas Bidones Contenedores Industriales Cajones Bolsa supermercado
  • 4.
    5. Recursos Naturales Losplásticos son muy amigables con los Recursos Naturales. En Europa utilizan sólo el 4% del petróleo para su fabricación incluso en la Argentina el polietileno es fabricado a partir del Gas Natural, materia prima para la que se dispone de abundantes y generosos yacimientos. 6. Reducción en la Fuente Se refiere al esfuerzo que hace la Industria en utilizar cada vez menos materia prima ya sea para fabricar un mismo producto o para transportarlo. PAPEL POLIETILENO Altura de 1.000 bolsas apiladas 117,0 cm 10,1 cm Peso de 1.000 bolsas 63,4 kg 7,2 kg Transporte 7 camiones 1 camión Como se observa en el cuadro anterior se comparan bolsas de papel y de plástico el cual nos da un resultado muy favorable para las bolsas de polietileno. Transportando bolsas de plástico ahorramos combustible, deterioro de neumáticos y se produce una menor cantidad de emisiones de monóxido de carbono al aire; en definitiva, ahorramos costos económicos y ambientales. 7. Valorización de los residuos plásticos  Reciclado mecánico: El polietileno es reciclable, es decir, se vuelve a fundir y transformar en productos finales. El polietileno reciclado es utilizado para fabricar bolsas de residuos, caños, madera plástica para postes, marcos, film para agricultura, etc.  Recuperación energética: Los residuos plásticos (incluidos los de polietileno) contienen energía comparable con la de los combustibles fósiles, de ahí que constituyen una excelente alternativa para ser usados como combustible para producir energía eléctrica y calor.  Reciclado químico: En la actualidad se están desarrollando nuevas técnicas de gran complejidad que permitirán reciclar químicamente no sólo al Polietileno sino a todos los plásticos. De esta manera se podrán recuperar los componentes naturales para volverlos a utilizar como materias primas y así optimizar aún más los recursos naturales.
  • 5.
     Rellenos Sanitarios: Elpolietileno, al igual que otros plásticos, es un material demasiado valioso como para desecharlo; por lo que su valorización es siempre la opción preferible para su tratamiento. Pero de no mediar otra opción, si tiene que ser enterrados en un Relleno Sanitario, es importante saber que los residuos de polietileno son absolutamente inocuos para el medio ambiente. Por su naturaleza son inertes y no sufren degradación lo cual garantiza que no generan lixiviados de productos de degradación, líquidos o gases que puedan emitirse al suelo, aire o aguas subterráneas. 8. Nueva tecnología de nucleación consolida mejoras en el polietileno Polietileno de alta densidad El polietileno de alta densidad (HDPE) se produce normalmente con un peso molecular que se encuentra en el rango entre 200.000 y 500.000, pero puede ser mayor. Es un polímero de cadena lineal no ramificada es más duro, fuerte y un poco más pesado que el de baja densidad, pero es menos dúctil. El polietileno con peso molecular entre 3.000.000 y 6.000.000 es el que se denomina UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene) con este material se producen fibras, tan fuertes, que pueden utilizarse para fabricar chalecos a prueba de balas. Obtención La obtencion del HDPE se hace mediante un proceso de polimerizacion Ziegler-Natta, que es un proceso de polimerización catalítica (catalizador de Ziegler-Natta). Hay tres procesos comerciales importantes usados en la polimerización del HDPE: - Procesos en disolución, - Procesos en suspensión - Procesos en fase gaseosa Propiedades  Estructura Química: El análisis del polietileno (C, 85.7%; H, 14.3%) corresponde a la fórmula empírica (CH2)n resultante de la polimerización por adición del etileno.  Cristalinidad: Es cristalino en más de un 90%  Temperatura de transición vítrea: Tiene 2 valores, a -30ºC y a -80 ºC  Punto de fusión: 135ºC Esto le hace resistente al agua en ebullición  Rango de temperaturas de trabajo: Desde -100ºC hasta +120ºC  Propiedades ópticas: Debido a su alta densidad es opaco.  Densidad: Inferior a la del agua; valores entre 945 y 960 kg por m3  Viscosidad: Elevada. Índice de fluidez menor de 1g/10min, a 190ºC y 16kg de tensión.
  • 6.
     Flexibilidad: Comparativamente,es más flexible que el polipropileno  Resistencia Química: Excelente frente a ácidos, bases y alcoholes. Aplicaciones El HDPE tiene muchas aplicaciones en la industria actual. Más de la mitad de su uso es para la fabricación de recipientes, tapas y cierres; otro gran volumen se moldea para utensilios domésticos y juguetes; un uso también importante que tiene es para tuberías y conductos. Su uso para empaquetar se ha incrementado debido a su bajo costo, flexibilidad, durabilidad, su capacidad para resistir el proceso de esterilización, y resistencia a muchas sustancias químicas. Entre otros muchos productos en los que se utiliza el HDPE, podemos nombrar botes de aceite lubricante (automoción) y para disolventes orgánicos, mangos de cutter, depósitos de gasolina, botellas de leche, bolsas de plástico y juguetes. Para la fabricación de artículos huecos, como botellas, se usa un procedimiento parecido al de soplado del vidrio. Se usan también el moldeo por compresión y la conformación de láminas previamente formadas. Resultados Después de realizar esta investigación de un producto que cada día abarca más posición en el mercado, podemos darnos cuenta que en nuestro país no hay cultura de reciclaje y la no concientización del uso de nuestros recursos. Así mismo nos damos cuenta que la tecnología avanza mucho má y hace que este producto se penetre más en el mercado ganando más clientes y personas que lo prefieran por sus amplias ventas. Conclusiones Para poder hacer un uso considerado de este producto debemos de hacer un buen uso de nuestros recursos:  No existe cultura de reciclaje desde colegio y en casa.  No tiene concientización sobre el daño ocasionado por el uso desmedido de nuestros recursos.  La tecnología avanza y permite cada día la mejora del mismo.  Está siendo utilizados en sectores industriales de gran riesgo como el transporte de gas y energía.  Aplicar programas de reciclaje en colegios  Tiene muchas ventajas sobre otros productos tanto en sus propiedades como el costo de adquisición. Por todo ello llegamos a la conclusión, que este tema es de mucho interés y de provecho para la industria y el comercio pero que muchos desconocen, las industrias aumentan su consumo por las ventajas que presenta.
  • 7.
    Referencias [1] http://www.textoscientificos.com/polimeros/polietileno/ambiental. [2] http://www.polinter.com.ve/publicaciones/boletines/las_bolsas_plasticas_y_su_impacto_ambiental.pdf [3]http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.pe/2012/07/polietileno-pe.html Datos de Contacto: (Times New Roman, 10, negrita) 1. Durand Porras, Juan Carlos [Docente Asesor] Universidad Privada del Norte –Lima jdu@upnorte.edu.pe 2. Bustos Vilca, José Universidad Privada del Norte –Lima jbustos@upnorte.edu.pe 3. Bravo Mitma, Evelyn Universidad Privada del Norte –Lima ebravo@upnorte.edu.pe 4. Calmet Trujillo, Steve Universidad Privada del Norte –Lima scalmet@upnorte.edu.pe