Reciclaje de vidrio

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El reciclaje de vidrio es el procesamiento de vidrio de desecho para convertirlo en productos utilizables. ^[1] El vidrio triturado o implosionado y listo para ser refundido se denomina vidrio de desecho . ^[2] Hay dos tipos de vidrio de desecho: interno y externo. El vidrio de desecho interno está compuesto por productos defectuosos detectados y rechazados por un proceso de control de calidad durante el proceso industrial de fabricación de vidrio , fases de transición de cambios de producto (como cambios de espesor y color) y recortes de producción. El vidrio de desecho externo es el vidrio de desecho que se ha recolectado o reprocesado con el propósito de reciclarlo. El vidrio de desecho externo (que puede ser pre o postconsumo) se clasifica como residuo. La palabra "vidrio de desecho", cuando se usa en el contexto del fin de la condición de residuo, siempre se referirá al vidrio de desecho externo.

Para reciclarlos, los desechos de vidrio deben purificarse y limpiarse de contaminantes. Luego, según el uso final y las capacidades de procesamiento locales, también puede ser necesario separarlos en diferentes tamaños y colores. Muchos recicladores recogen los distintos colores de vidrio por separado, ya que el vidrio tiende a conservar su color después del reciclaje . Los colores más comunes utilizados para los envases de consumo son el vidrio transparente (vidrio sílex), el vidrio verde y el vidrio marrón (ámbar). El vidrio es ideal para reciclar, ya que ninguno de sus materiales se degrada con el uso normal.

Muchos puntos de recolección tienen contenedores separados para el vidrio transparente (sílex), el verde y el marrón (ámbar). Los reprocesadores de vidrio que tienen la intención de fabricar nuevos envases de vidrio requieren la separación por color. Si el vidrio reciclado no se va a convertir en más vidrio, o si el reprocesador de vidrio utiliza equipos de clasificación óptica más nuevos , es posible que no sea necesaria la separación por color en el punto de recolección. El vidrio resistente al calor, como el Pyrex o el vidrio de borosilicato , no debe formar parte del flujo de reciclaje de vidrio, porque incluso un pequeño trozo de dicho material alterará la viscosidad del fluido en el horno durante la refundición. ^[3]

Para utilizar vidrio de desecho externo en la producción, se debe eliminar la mayor cantidad posible de contaminación. Las contaminaciones típicas son:

• Orgánicos: Etiquetas de papel y corchos
• Inorgánicos: Tapas y anillos de plástico, tapas de metal, piedras, cerámicas, porcelanas, láminas de PVB ( polivinil butiral ) y EVA ( etileno-acetato de vinilo ) en vidrio plano/laminado.
• Metales: Metales ferrosos y no ferrosos
• Resistente al calor (por ejemplo, platos de Pyrex) y vidrio con plomo (por ejemplo, cristal con contenido de plomo)

En las distintas etapas de purificación se puede utilizar mano de obra o maquinaria. Dado que se funden a temperaturas más altas que el vidrio, la separación de los componentes inorgánicos, la eliminación del vidrio resistente al calor y el vidrio con plomo es fundamental. En las instalaciones de reciclaje modernas se utilizan sistemas de secado y máquinas de clasificación óptica . El material de entrada debe clasificarse y limpiarse para lograr la máxima eficiencia en la clasificación automática. Se puede utilizar más de una clasificadora de caída libre o de cinta transportadora, según los requisitos del proceso. Las máquinas de clasificación óptica pueden clasificar distintos colores.

Las botellas y frascos de vidrio son infinitamente reciclables. ^[4] El uso de vidrio reciclado en la fabricación conserva las materias primas y reduce el consumo de energía. ^[5] Debido a que la energía química necesaria para fundir las materias primas ya se ha gastado, el uso de vidrio molido puede reducir significativamente el consumo de energía en comparación con la fabricación de vidrio nuevo a partir de sílice (SiO ₂ ), carbonato de sodio (Na ₂ CO ₃ ) y carbonato de calcio (CaCO ₃ ). El vidrio sódico-cálcico a partir de materias primas vírgenes requiere teóricamente aproximadamente 2,671 GJ/tonelada en comparación con 1,886 GJ/tonelada para fundir el 100% de vidrio molido. ^[6] Como regla general, cada 10% de aumento en el uso de vidrio molido da como resultado un ahorro de energía del 2-3% en el proceso de fusión, con un potencial máximo teórico de ahorro de energía del 30%. ^[6] Cada tonelada métrica (1.000 kg) de vidrio usado reciclado para fabricar nuevos artículos evita que 315 kilogramos (694 lb) de dióxido de carbono se liberen a la atmósfera durante la fabricación de vidrio nuevo. ^[7] Pero el reciclaje de vidrio no evita el proceso de refundición, que representa el 75% del consumo de energía durante la producción. ^[8]

El uso de vidrio reciclado como agregado en el hormigón se ha vuelto popular, y en la Universidad de Columbia en Nueva York se están llevando a cabo investigaciones a gran escala sobre esa aplicación. ^{[ cita requerida ]} El vidrio reciclado mejora enormemente el atractivo estético del hormigón. Investigaciones recientes han demostrado que el hormigón elaborado con agregados de vidrio reciclado tiene una mejor resistencia a largo plazo y un mejor aislamiento térmico, debido a las propiedades térmicas de los agregados de vidrio. ^[9] El vidrio que no se recicla, sino que se tritura, reduce el volumen de residuos enviados a los vertederos . ^{[10] [3]} El vidrio de desecho también se puede evitar que acabe en los vertederos utilizándolo como agregado para la plataforma de la carretera. ^[5]

El agregado de vidrio , una mezcla de colores triturados a un tamaño pequeño, se sustituye por grava o roca triturada en muchos proyectos de construcción y servicios públicos, lo que reduce los costos en un grado que varía según el tamaño del proyecto. El agregado de vidrio no es afilado para manipular. En muchos casos, el Departamento de Transporte del estado tiene especificaciones de uso, tamaño y porcentaje de cantidad para usar. ^{[ cita requerida ]} Las aplicaciones comunes son como lecho de tuberías, colocado alrededor de tuberías de alcantarillado, aguas pluviales o agua potable, para transferir peso de la superficie y proteger la tubería. Otro uso común es como relleno para nivelar un piso de concreto con una base. La grava de vidrio espumado proporciona un agregado más liviano con otras propiedades útiles.

Otros usos del vidrio reciclado incluyen:

• Productos de aislamiento de fibra de vidrio
• Producción de artículos sanitarios cerámicos ^[11]
• Como fundente en la fabricación de ladrillos
• Césped artificial
• Aplicaciones agrícolas y paisajísticas, como abono de superficie , material para la zona de raíces o arena para bunkers de golf.
• Encimeras de vidrio reciclado
• Como medio de filtración de agua
• Abrasivos

Los flujos de residuos mixtos pueden recogerse en instalaciones de recuperación de materiales o en sistemas de tratamiento mecánico-biológico . Algunas instalaciones pueden clasificar los flujos de residuos mixtos en diferentes colores utilizando unidades de clasificación electroóptica .

Los mercados alternativos para los residuos de vidrio reciclado incluyen el sector de la construcción (utilizando residuos de vidrio para la construcción de pavimentos de carreteras , como agregado en asfalto , material de lecho de tuberías, drenaje o agregado de relleno), la producción de cemento y hormigón (utilizando residuos de vidrio como agregado ), ^{[12] [13] [14]} como reemplazo parcial del cemento, ^{[15] [16] [17]} reemplazo parcial de cemento y agregado en la misma mezcla ^[17] o materia prima para la producción de cemento, ^[17] así como agregado decorativo, ^[18] abrasivos, ^[19] o medios de filtración. ^[20]

En esta investigación se estudiaron tres muestras diferentes de vidrio reciclado con diferentes curvas de gradación producidas a partir de corrientes de vidrio de desecho residencial e industrial en Victoria para investigar su uso como material de construcción en aplicaciones geotécnicas. El vidrio reciclado fino (FRG) y el vidrio reciclado medio (MRG) se clasificaron como bien clasificados (SW-SM), mientras que el vidrio reciclado grueso (CRG) fue mal clasificado (GP) de acuerdo con el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (USCS). La gravedad específica del vidrio reciclado fue aproximadamente un 10% menor que la del agregado natural. El MRG exhibió un mayor peso unitario seco máximo y un menor contenido óptimo de agua en comparación con el FRG. Las pruebas de abrasión LA mostraron que el FRG y el MRG tienen una resistencia a la abrasión similar al material de construcción y demolición, mientras que el CRG tuvo valores de abrasión más altos. El análisis posterior a la compactación indicó estabilidad para el FRG y el MRG, pero el CRG mostró un comportamiento de compactación deficiente debido a la forma de las partículas y problemas de absorción de humedad. Las pruebas CBR y de corte directo revelaron una resistencia al corte superior del MRG y un ángulo de fricción interna ligeramente mayor en comparación con el FRG. Las pruebas de corte triaxial drenadas consolidadas confirmaron estos hallazgos, lo que sugiere que el vidrio reciclado y el vidrio de recuperación se comportan de manera similar a las mezclas naturales de arena y grava en aplicaciones geotécnicas. Las pruebas de conductividad hidráulica demostraron una permeabilidad media y buenas características de drenaje para el vidrio reciclado y el vidrio de recuperación. También se confirmó el cumplimiento de los requisitos de la EPA de Victoria para el material de relleno. En general, el estudio respalda el uso de vidrio reciclado en diversas aplicaciones de ingeniería geotécnica. ^[21]

El hormigón polimérico , un material que se utiliza habitualmente en los suelos industriales, utiliza polímeros , normalmente resinas , para sustituir a los cementos de tipo cal como aglutinante . Los investigadores han descubierto que el vidrio reciclado molido se puede utilizar como sustituto de la arena a la hora de fabricar hormigón polimérico. ^[22] Según las investigaciones, el uso de vidrio reciclado en lugar de arena produce un material de alta resistencia y resistente al agua adecuado para suelos industriales y drenaje de infraestructuras, especialmente en zonas sujetas a mucho tráfico , como estaciones de servicio, zonas de funcionamiento de carretillas elevadoras y aeropuertos. ^{[22] [ peacock prose ]}

A pesar de todas las mejoras en los procesos de tratamiento y recuperación de residuos, los desafíos incluyen:

• Falta de incentivos para reciclar cuando no resulta conveniente; los modelos de suscripción y opt-in conducen a una baja participación
• El aumento de las tarifas de las instalaciones de recuperación de materiales y la presión de la industria de gestión de residuos han provocado que algunos municipios eliminen el vidrio del reciclaje en la acera.
• La falta de mandatos de reciclaje y los altos niveles de contaminación provocan que una parte importante de los materiales acaben en vertederos.
• Las bajas tarifas de vertido que aplican muchas instalaciones de recuperación de materiales (MRF) incentivan el envío de vidrio al vertedero.
• La falta de capacidad en ciertas áreas obstaculiza la capacidad de satisfacer la demanda del mercado y reduce el incentivo para invertir en instalaciones de recuperación de materiales.
• En algunas regiones, la fuerte demanda de vidrio molido procedente de otros mercados finales reduce la oferta potencial de envases de vidrio.
• La distancia entre las fuentes y los mercados de desechos de vidrio requiere transporte marítimo de larga distancia.
• Los materiales vírgenes suelen ser más baratos que el vidrio de desecho, a veces hasta un 20 % más baratos. ^[23]

Colección de envases de vidrio

País	2021 [24]
Austria	87%
Bélgica	114%
Bulgaria	78%
Croacia	59%
Chipre	52%
República Checa	81%
Dinamarca	88%
Estonia	78%
Finlandia	91%
Francia	82%
Alemania	84%
Grecia	36%
Hungría	38%
India	85%
Irlanda	84%
Italia	85%
Letonia	70%
Lituania	63%
Luxemburgo	99%
Malta	63%
Países Bajos	87%
Noruega	90%
Polonia	73%
Portugal	54%
Rumania	64%
Eslovaquia	74%
Eslovenia	98%
España	73%
Suecia	88%
Suiza	95%
Reino Unido	74%
Europa	80%

En 2004, Alemania recicló 2,116 millones de toneladas de vidrio. Existen botellas reutilizables de vidrio o plástico (PET) para muchas bebidas, especialmente cerveza y agua carbonatada, así como refrescos ( Mehrwegflaschen ). El depósito por botella ( Pfand ) es de 0,08 a 0,15 €, en comparación con los 0,25 € de las botellas de plástico reciclables pero no reutilizables. No hay depósito para las botellas de vidrio que no se rellenan.

Las botellas sin depósito se recogen en tres colores: blanco, verde y marrón.

En 2021, India recicló 78,6 millones de toneladas de vidrio. Muchas bebidas se envasan en botellas reutilizables de vidrio y plástico (PET), especialmente la cerveza y el agua carbonatada. El vidrio de desecho reciclado tiene muchos usos, como cemento y aditivos para pinturas, así como para su refabricación en baldosas de vidrio.

En particular, las empresas de reciclaje indias (Faizal Ahamed & Co, AMB Traders, Abubakkar Sons y JBA Groups en Tamil Nadu, India) recogen 5 millones de toneladas de vidrio para reciclar cada mes.

Las botellas sin depósito suelen recogerse en tres colores: transparente, verde y marrón.

El primer depósito para botellas sin depósito ( glasbak ) se instaló en Zeist en 1972. El vidrio se recoge en tres colores: blanco, verde y marrón. ^[25] Hay un depósito para las botellas de cerveza rellenables cuando se devuelven a los supermercados . ^[26]

Los puntos de recogida de vidrio, conocidos como bancos de botellas , son muy comunes cerca de centros comerciales , en lugares de servicios públicos y en barrios locales en el Reino Unido . El primer banco de botellas fue presentado por Stanley Race CBE , entonces presidente de la Federación de Fabricantes de Vidrio y Ron England en Barnsley el 6 de junio de 1977. ^[27] El trabajo de desarrollo fue realizado por el DoE en Warren Spring Laboratory , Stevenage, (ahora AERA en Harwell) y Nazeing Glass Works, Broxbourne para demostrar si un producto de vidrio utilizable podría fabricarse a partir de más del 90% de vidrio reciclado. Se encontró necesario utilizar imanes para eliminar los cierres metálicos no deseados en la mezcla.

Los contenedores de botellas suelen estar situados junto a los puntos de recogida de otros residuos reciclables, como papel , metales y plásticos . Los recolectores de residuos locales y municipales suelen tener un punto central para todo tipo de residuos en el que se encuentran los grandes contenedores de vidrio.

En 2007 había más de 50.000 contenedores de botellas en el Reino Unido y se reciclaban anualmente 752.000 toneladas de vidrio. ^[28]

Aproximadamente el 45% de los residuos de vidrio se recicla cada año. ^[29]

Las tasas de reciclaje y los métodos de recolección de residuos varían sustancialmente en los Estados Unidos porque las leyes se redactan a nivel estatal o local y los municipios grandes a menudo tienen sus propios sistemas únicos. Muchas ciudades realizan reciclaje en la acera , lo que significa que recogen los residuos domésticos reciclables de forma semanal o quincenal que los residentes colocan en contenedores especiales frente a sus hogares y transportan a una instalación de recuperación de materiales . Esto suele ser un reciclaje de flujo único , que crea un producto impuro y explica en parte por qué, a partir de 2019, EE. UU. tiene una tasa de reciclaje de alrededor del 33% frente al 90% en algunos países europeos. ^[30] Los países europeos tienen requisitos de contenido mínimo de vidrio reciclado y sistemas de depósito y devolución más extendidos que proporcionan flujos de material más uniformes. ^[31] La menor densidad de población y las largas distancias en gran parte de los Estados Unidos, y el costo de envío de vidrio pesado también significan que el reciclaje no es inherentemente económico en lugares donde no hay compradores cercanos. ^[31]

Los habitantes de los apartamentos suelen utilizar contenedores compartidos que pueden ser recogidos por la ciudad o por empresas de reciclaje privadas que pueden tener sus propias normas de reciclaje. En algunos casos, el vidrio se separa específicamente en su propio contenedor porque el vidrio roto es un peligro para las personas que luego clasifican manualmente los materiales reciclables mezclados. Los materiales reciclables separados se venden más tarde a empresas para que los utilicen en la fabricación de nuevos productos.

En 1971, el estado de Oregón aprobó una ley que obligaba a los compradores de bebidas carbonatadas (como cerveza y refrescos) a pagar cinco centavos por envase (que se incrementó a diez centavos en abril de 2017) como depósito que se reembolsaría a cualquiera que devolviera el envase para reciclarlo. Desde entonces, esta ley se ha copiado en otros nueve estados, incluidos Nueva York y California. Las abreviaturas de los estados con leyes de depósito están impresas en todas las botellas y latas que cumplen los requisitos. En los estados con estas leyes de depósito de envases, la mayoría de los supermercados automatizan el proceso de devolución del depósito proporcionando máquinas que contarán los envases a medida que se insertan y luego imprimirán vales de crédito que se pueden canjear en la tienda por la cantidad de envases devueltos. Las pequeñas botellas de vidrio (principalmente de cerveza) se rompen, una por una, dentro de estas máquinas de devolución del depósito a medida que se insertan las botellas. Una gran tolva con ruedas (de aproximadamente 1,5 m por 1,5 m por 0,5 m) dentro de la máquina recoge el vidrio roto hasta que un empleado puede vaciarla. Los reembolsos de botellas a nivel nacional recuperan el 80% de los envases de vidrio que requieren un depósito. ^[5]

Entre las principales empresas que participan en este sector se encuentra Strategic Materials, que compra vidrio posconsumo para 47 instalaciones en todo el país. ^[32] Strategic Materials ha trabajado para corregir conceptos erróneos sobre el reciclaje del vidrio. ^[33] Los fabricantes de vidrio como Owens-Illinois finalmente incluyen vidrio reciclado en sus productos. La Coalición de Reciclaje de Vidrio es un grupo de empresas y partes interesadas que trabajan para mejorar el reciclaje del vidrio. ^[34]

En 2019, muchas ciudades australianas, tras décadas de mala planificación e inversión mínima, están dando marcha atrás en sus programas de reciclaje de vidrio en favor del uso de plástico. ^[35]

Durante muchos años, solo había un estado en Australia con un sistema de depósito de devolución para los envases de vidrio. Otros estados habían intentado sin éxito presionar para que se establecieran sistemas de depósito de vidrio. ^[36] Más recientemente, esta situación ha cambiado drásticamente: al sistema original de Australia del Sur ahora se han sumado sistemas de depósito de contenedores legislados en Nueva Gales del Sur, ^[37] Queensland, ^[38] el Territorio de la Capital Australiana ^[39] y el Territorio del Norte, con sistemas planificados en Australia Occidental (2020), Tasmania (2022) y Victoria (2023).

Sudáfrica cuenta con un eficiente sistema de botellas retornables que incluye botellas de cerveza, licores y bebidas espirituosas. Las botellas y frascos fabricados en Sudáfrica contienen al menos un 40% de vidrio reciclado. ^[40]

El análisis del ciclo de vida (ACV) es una herramienta importante para la evaluación ecológica de productos o procesos. El ACV es una norma aceptada internacionalmente (ISO 14040 e ISO 14044) y una herramienta científica que se utiliza para cuantificar el rendimiento medioambiental atribuible a las diferentes etapas de la vida de nuestros productos, incluidas las etapas anteriores, como la producción de materias primas y el suministro de energía. Los resultados se comparan en función de los indicadores del ACV con el objetivo final de identificar las eficiencias operativas y optimizar el diseño del producto, proporcionando al mismo tiempo un mayor nivel de transparencia medioambiental. ^[41] El ciclo de vida del vidrio comienza desde la extracción de las materias primas, pasando por la distribución, el uso por parte de los consumidores finales hasta la eliminación/el vertido. Con el objetivo de salvar la economía y el medio ambiente, los investigadores están trabajando para eliminar la linealidad de este ciclo de vida y tener un ciclo de vida circular/de circuito cerrado en el que se elimine la extracción de materias primas y el vertido tras el consumo final. ^[41] El vidrio tarda hasta millones de años en descomponerse en el medio ambiente y aún más en los vertederos. Afortunadamente, el vidrio es 100% reciclable, lo que lo convierte en un recurso sostenible para producir nuevas formas de envases sin depender de materias primas. El problema ahora es que solo el 70% del vidrio se recoge para reciclar en la UE (30% en los EE. UU.) (lo cual ya es bueno, pero puede mejorar). ^[8] Por lo tanto, su reciclabilidad se puede mejorar mejorando su tasa de recolección en todo el mundo. La única forma de aumentar la tasa de recolección es concienciar a todos los consumidores de vidrio para que lo desechen correctamente y denunciar la eliminación inadecuada de este vidrio.

El análisis de la cuna a la cuna es un enfoque que evalúa la sostenibilidad general de un producto a lo largo de todo su ciclo de vida. Amplía la definición de calidad del diseño para incluir efectos positivos en la salud económica, ecológica y social. El análisis de la cuna a la cuna del vidrio mostró que la fase más impactante del ciclo de vida de un vidrio es la de su uso de materias primas. Por lo tanto, la sostenibilidad de este producto se centra en la eliminación de esta etapa de producción mediante el reciclaje de vidrios usados ​​para fabricar materias primas secundarias. ^[42]

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• La Directiva marco sobre residuos (2008/98/CE) establece objetivos específicos para la reutilización y el reciclado de los residuos de construcción, incluido el vidrio. Define unos niveles elevados de reciclado como clave para la eficiencia de los recursos en Europa.
• En la versión revisada de la Directiva 1999/31/CE debería introducirse la prohibición de eliminar en vertederos paneles individuales de vidrio transparente y unidades de vidrio aislante.

La Organización Internacional de Normalización (ISO) es una institución no gubernamental (establecida bajo los auspicios de las Naciones Unidas) que sirve de puente entre los sectores público y privado. La ISO establece normas internacionales para “las empresas, los gobiernos y la sociedad” mediante la búsqueda de normas voluntarias. Estas normas abarcan desde las que tratan sobre medidas de tamaño, claridad y peso hasta los sistemas que las empresas deben poner en marcha para mejorar la satisfacción del cliente. Por tanto, su labor tiene un impacto íntimo en la vida diaria, al dar forma y moldear la forma en que se lleva a cabo el comercio, los procedimientos operativos de las empresas y la forma en que los consumidores se relacionan con los mercados. ^[43] Parte de esta fijación de normas fue el resultado de un acuerdo entre los gobiernos y las empresas sobre el desarrollo de productos; otras fueron consecuencia de batallas comerciales libradas sobre el formato más apropiado. La organización se jacta de haber desarrollado más de 17.000 normas internacionales en sus 60 años de historia y afirma que se dedica a producir 1.100 normas adicionales cada año. ^[43] Las ISO suelen tenerse en cuenta en la evaluación del ciclo de vida de los productos.

La norma ISO 81.040 contiene los estándares internacionales para el vidrio y está dividida en cuatro capítulos.

• 81.040.01 Vidrio en general.
• 81.040.10 Materias primas y vidrio en bruto.
• 81.040.20 Vidrio en la edificación.
• 81.040.30 Productos de vidrio.

Otras ISO relacionadas:

• 55.100 Botellas, tarros, jarras.
• 71.040.20 Cristalería de laboratorio.

• Embaladora
• Castlemaine Tooheys Ltd contra Australia del Sur ; ^[44]
• Legislación sobre depósito de contenedores
• Trituradora de vidrio
• Reutilización de botellas
• Gestión de residuos

Medios relacionados con el reciclaje de vidrio en Wikimedia Commons

• "Planta que transforma botellas viejas en nuevas", artículo de Popular Science sobre los principios básicos del reciclaje de vidrio, agosto de 1949