Reciclaje de papel (página 2)

OBJETIVO

Mediante esta investigación se pretende mostrar de manera clara todas las ventajas que tiene el reciclado de papel, así como las formas fáciles de practicarlo y que no son utilizadas en Chihuahua. Con esto se busca crear conciencia en las personas de que al reciclar no solamente se ahorra sino que se optimizan los recursos, se cuida el ambiente y se reduce la contaminación, lo que contribuye al desarrollo sustentable.

CRONOGRAMA

·         Acopio de información: del 11 al 18 de abril de 2008.

·         Análisis de información: del 19 al 25 de abril de 2008.

·         Resultados obtenidos: del 26 al 29 de abril de 2008.

El trabajo de investigación será terminado el martes 20 de mayo de 2008.

PROCESO DE LA INVESTIGACIÓN

Toda estrategia para alcanzar un desarrollo sustentable debe incluir entre sus objetivos la reducción de los residuos que la sociedad produce y la mejor utilización posible de aquellos que se generen.

Contrariamente a lo que ocurre en la naturaleza, en la cual no se genera basura pues los desechos de un proceso biológico se aprovechan en otro, la especie humana ha desarrollado actividades y procesos productivos lineales que consumen grandes cantidades de energía y agua y producen volúmenes enormes de residuos.

Usualmente los residuos son considerados por el generador como aspectos negativos y periféricos de sus actividades y no como una posible fuente de ingresos, generalmente se deshace de ellos a través de su dilución, dispersión o vertimiento en tiraderos. Los impactos ambientales y en la salud humana ocasionados por la eliminación inadecuada de los residuos, han llevado a establecer regulaciones para su control y manejo ambientalmente idóneo, así como políticas para reducir su generación y estimular su rehúso, reciclado y recuperación de materiales con valor económico.

Tales políticas están dirigidas a modificar los hábitos de consumo de la población para evitar el desperdicio y fomentar el rehúso de productos y envases, y la elección de productos respetuosos del ambiente.

El papel es un importante recurso que se encuentra en el caso antes mencionado. Hasta el día de hoy no se aprovecha en su totalidad en muchos países. Para darle un buen uso es necesario conocerlo y estar informados de todas las ventajas y desventajas que su reciclaje tiene.

El papel es una estructura obtenida en base a fibras vegetales de celulosa, las cuales se entrecruzan formando una hoja resistente y flexible. Estas fibras provienen del árbol y, según su longitud, se habla de fibras largas, de aproximadamente 3 milímetros (generalmente obtenidas de pino insigne u otras coníferas), o de fibras cortas -de 1 a 2 milímetros (obtenidas principalmente del eucalipto).

Según el proceso de elaboración de la pulpa de celulosa, ésta se clasifica en mecánica o química, cada una de las cuales da origen a diferentes tipos de papel en cuanto a rigidez y blancura. 

Dependiendo del uso final que se le dará al papel, en su fabricación se utiliza una mezcla de los diferentes tipos de fibras, las que aportarán sus características específicas al producto final.

Así, un papel para fabricar sacos de cemento en que su resistencia es muy importante, se fabrica con fibras largas, en cambio un papel para escribir, en que su resistencia no es un atributo clave, pero si su formación, textura y opacidad, se fabrica principalmente con fibras cortas.

Elaboración del papel

Las fibras necesarias para fabricar el papel se mezclan, en las proporciones requeridas, en una gran cuba llamada pulper, que actúa como una juguera, formando una pasta acuosa que contiene las fibras. Esta pasta cae luego sobre una tela móvil o fourdrinier donde se produce el entrecruzamiento de las fibras.

A medida que la tela avanza, se va drenando el contenido de agua de la pasta, quedando sobre la tela una película de fibras húmedas que constituyen la hoja de papel.

El peso o gramaje de los papeles puede aumentarse agregando mayor cantidad de fibras en la pasta, es decir, incrementando la densidad de ésta.

Otra alternativa es juntar tres o más hojas de papel en una sola, como ocurre en el caso de las cartulinas múltiplex. En este caso, las hojas provenientes de tres telas se juntan en una sola antes de pasar por la prensa y, para facilitar su pegado, se les agrega un adhesivo en base a almidón.

A continuación, la hoja de papel pasa por prensas que la estrujan y luego a través de cilindros secadores calentados con vapor, que terminan de secarla.

Algunos papeles, llamados monolúcidos, pasan por un solo gran cilindro, que tiene la particularidad de dejar el papel más terso y brillante por la cara que queda en contacto con el cilindro. En la práctica se pueden combinar cilindros normales con un cilindro monolúcido.

Para los papeles o cartulinas que serán destinados a usos en los que la impresión es muy importante, se requiere una superficie muy tersa y brillante. Esto se logra aplicando una fina capa de pintura que permite obtener papeles o cartulinas estucadas; el papel o cartulina pasa por un rodillo aplicador que contiene esta pintura y luego se elimina el exceso raspando con un cuchillo, el cual deja lisa y pareja la superficie estucada. Como el estuco moja el papel, éste requerirá de secado adicional en los cilindros secadores.

Por último, el papel o cartulina es rebobinado en la parte final de la máquina, resultando un rollo listo para ser usado o para ser cortado y convertido a resmas de diversos tamaños.

Celulosa: principal componente del papel

La Celulosa es el principal componente de las paredes celulares de los árboles y otras plantas. Es una fibra vegetal que al ser observada en el microscopio es similar a un cabello humano, cuya longitud y espesor varía según el tipo de árbol o planta. Las fibras de algodón, por ejemplo, tienen una longitud de 20-25 mm., las de Pino 2-3 mm. y las de Eucalipto 0,6-0,8 mm. De igual manera, el contenido de celulosa varía según el tipo de árbol o planta que se considere. A continuación se muestra la composición de distintos árboles y plantas:

Fuente: TAPPI

Estructura molecular de la celulosa

Desde el punto de vista bioquímico, la celulosa (C6H10O5)n con un valor mínimo de n = 200, es un polímero natural, constituido por una larga cadena de carbohidratos polisacáridos. La estructura de la celulosa se forma por la unión de moléculas de β-glucosa a través de enlaces β-1,4-glucosídico, lo que hace que sea insoluble en agua. La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, haciéndolas muy resistentes e insolubles al agua. De esta manera, se originan fibras compactas que constituyen la pared celular de las células vegetales, dándoles así la necesaria rigidez.

La unión de 2 moléculas de β-glucosa forma un disacárido, por lo que la unión en cadena de "n" moléculas de ß-glucosa forma un polisacárido. Mientras mayor sea "n", mayor será la longitud de la fibra de celulosa. El algodón es la forma natural más pura de las fibras de celulosa, con un valor de "n" superior a 6000.

A pesar de que está formada por glucosas, el hombre no puede utilizar a la celulosa como fuente de energía, ya que no cuenta con la enzima necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos, sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana (fibra dietética) por sus efectos benéficos.

Los árboles constituyen la principal fuente de fibras naturales para más del 90% de la producción de celulosa a nivel mundial; el restante 10% es aportado por otras plantas, tales como pastos, bambúes, bagazo de caña de azúcar, algodones, linos, cáñamos y otros.

Insumos fibrosos para la producción de celulosa 2004

Fuente: TAPPI

Nuestro país apenas produce 20% de la celulosa que requiere para producir el papel que la población necesita, por lo que tiene que importar el 80% faltante de este insumo. Incluso ese 20% que produce no proviene de bosques naturales, sino de plantaciones forestales comerciales que se encuentran en varios estados del país.

México consume anualmente un promedio de un millón 200 toneladas de fibra virgen (no se incluye reciclado). Específicamente durante 2003, en el país se produjeron 334 mil toneladas de celulosa y se importaron 736 mil más, de las cuales 89% provino de Estados Unidos y el resto de diversos países como Canadá, Brasil y Chile, entre otros.

¿Para qué tanta celulosa? Tan sólo la industria editorial utiliza un promedio anual de 100 mil 350 toneladas de papel.

Datos interesantes

Para producir los 150 millones de libros de texto gratuito que se están utilizando en el nivel de educación básico del presente ciclo escolar, la Comisión Nacional de Libros de Texto Gratuitos (CONALITEG) utilizó 70 mil toneladas de papel reciclado.

¿Qué implicaciones conlleva esta cifra?

Si para producir una tonelada de papel se requiere de 1.12 toneladas de fibra (celulosa), y en el proceso de producción de papel se registra una merma de 12% de la celulosa respecto del total de fibra utilizada, para producir 70 mil toneladas de papel se requieren aproximadamente 78 mil 400 toneladas de celulosa.

En cuanto a la materia prima que se necesita para producir celulosa -la madera-, se ocupan entre 5 y 6 metros cúbicos para obtener una tonelada de celulosa. La precisión de este volumen depende de la especie, la edad y diámetro del árbol, a partir de lo cual puede determinarse un promedio de individuos por tonelada:

•    De madera de coníferas referidas a árboles maduros de una edad promedio de 60 años, una tonelada de celulosa equivale en promedio a 14.28 árboles. La relación sería de 1 millón 100 mil árboles para producir 78,400 toneladas de celulosa.

•    De madera de encino, referida a árboles maduros de una edad promedio de 50 años, una tonelada de celulosa equivale en promedio a 10.20 árboles. Aquí la relación sería de 799 mil 600 árboles para producir 78,400 toneladas de celulosa.

En México producir celulosa-papel a partir de fibra virgen de madera resulta caro, ya que la industria de celulosa-papel trabaja (en 80% de los casos) con tecnología de baja escala competitiva, además de que para algunos industriales la fuente de abastecimiento de madera se ubica a más de 400 kilómetros de sus instalaciones, lo que encarece el costo de producción por los fletes del transporte, y está adaptada básicamente para procesar madera de fibra larga (coníferas).

Debido a lo anterior, la mayor parte de la materia prima producida en el país se obtiene en bosques naturales, aunque poco a poco se está incrementando el volumen que procede de plantaciones.

El reciclaje de papel

Dentro de las tendencias actuales, las que se enmarcan dentro del crecimiento sustentable, el reciclado de papel ha tomado hoy una importancia preponderante y es así como los últimos proyectos de papel para periódicos, tissue, papeles para corrugar e incluso papel para sacos se están produciendo con materia prima reciclada, logrando valores semejantes a los productos vírgenes.

En cuanto a la idea de que es más redituable económica y ambientalmente reciclar el papel que utilizar el tradicional, en México se ha dado una respuesta generalizada en este sentido a partir de una preocupación social por la conservación de los bosques bajo la suposición de que aprovecharlos es destruirlos.

Pero el uso de papel reciclado obedece más bien a la insuficiencia de celulosa para hacer papel en el país, puesto que la demanda de fibras es del orden de los 5 millones de toneladas anuales y sólo se producen en el país 400 mil toneladas de celulosa, por lo que el déficit debe cubrirse con fibra secundaria tanto nacional como importada.

Por otra parte, es una realidad que resulta más cara la producción de celulosa-papel a partir de fibra virgen de madera que el reciclaje. Resulta más barato para los fabricantes reciclar, pues este proceso permite reutilizar gran cantidad de papel y trapo que de otra manera se destinaría a engrosar los basureros.

CONCLUSIONES

Al realizar la investigación pudimos darnos cuenta que en nuestro país no aprovechamos el papel en su totalidad, además de que al desperdiciarlo se provoca que se termine con la vida de decenas de árboles lo que lleva a una reducción de oxigeno y a una mayor contaminación ambiental. Además de que se erosionan los suelos, y esto a su vez trae consigo otros problemas igual de graves.

Aunque la mayoría de la pulpa y el papel se producen actualmente en bosques en regeneración y plantaciones, una proporción se genera en bosques naturales. Si bien las plantaciones son una alternativa para obtener estos productos, no deben sustituirse bosques naturales por plantaciones, ya que éstas no proporcionan el hábitat necesario para fauna y flora, ni los servicios ambientales que proveen los bosques naturales.

Pensamos que se deben adoptar cambios fundamentales en nuestra forma de vivir y en nuestra relación con el mundo que nos rodea. Hemos de tomar conciencia de que el Planeta es un todo, rico y variado pero indivisible. Debemos asumir y valorar las grandes decisiones junto a las pequeñas, y no por ello menos importantes, actitudes y comportamientos cotidianos. Desde el ahorro en todos los sentidos, hasta la conservación y respeto por el Medio Ambiente.

Ahora tenemos la oportunidad de ayudar un poco. Es algo tan simple como guardar los periódicos y las hojas usadas para posteriormente reciclar. Si comenzamos a desarrollar la cultura del reciclaje podremos lograr el desarrollo sustentable, además de obtener una mejor calidad de vida al reducir la contaminación y cuidar nuestro mundo, dejando la posibilidad de un mejor futuro para las próximas generaciones.

BIBLIOGRAFÍA

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·         Eseverri, J. (n.d.). Giresol.

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·         Jiménez Cisneros, B. E. (2001).La Contaminación Ambiental en México (Primera edición). México: Ed. Limunsa.

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·         Revista electrónica de la Comisión Nacional Forestal

·         Empresas CMPC

·         TAPPI, t. l. (s.f.). Technical Association of the Pulp and Paper Industry.

·         INEGI, Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática.

·         INE, Instituto Nacional de Ecología.

·         SEDESOL, Secretaría de Desarrollo Social.

Autor:

Brenda Nohemí Martínez Chávez

Elizabeth Payán Nevárez

Fernando Yáñez Montañéz

Ingeniería Mecánica – Taller de Investigación II

Instituto Tecnológico de Chihuahau, México

30 de Abril de 2008.

[1] (Casanova, A. (n.d.). FUCOA: Fundación de Comunicaciones, Capacitación y Cultura del Agro. Retrieved Marzo 27, 2008, from http://www.fucoa.gob.cl/pdf_zip/capacitacion/0603_reciclaje.pdf)

[2] (Eseverri, J. (n.d.). Giresol. Retrieved from http://www.giresol.org/index.php?option=com_content&task=view&id=568&Itemid=116)

[3] (TAPPI, t. l. (s.f.). Technical Association of the Pulp and Paper Industry. Accesado el 27 de Marzo de 2008, de Paper U: http://www.tappi.org/paperu/all_about_paper/earth_answers/Whyrec1.htm)

[4](Casanova, A. (n.d.). FUCOA: Fundación de Comunicaciones, Capacitación y Cultura del Agro. Accesado Marzo 27, 2008, http://www.fucoa.gob.cl/pdf_zip/capacitacion/0603_reciclaje.pdf)

[5] (Jiménez Cisneros, B. E. (2001).  La Contaminación Ambiental en México (Primera edición.). México: Ed. Limusa.)

[6] Ecología y Desarrollo Sostenible, Prentice Hall Inc. Sexta Edición 1999, pág. 10-12

[7] Ecología y Desarrollo Sostenible, Prentice Hall Inc. Sexta Edición 1999. pág. 221