Universidad Nacional del Nordeste - Facultad de Ingeniería

25 de Octubre de 2021 | 11 ′ 53 ′′


Diseñan planta recicladora que dará mezcla asfáltica a partir de neumáticos en desuso



El Nordeste es una de las regiones con mayor generación de neumáticos en desuso del país y, frente a esa problemática, tres flamantes egresados de la carrera de Ingeniería Electromecánica presentaron como trabajo final un anteproyecto de instalación de una planta recicladora de neumáticos fuera de uso. La planta estará orientada principalmente a abastecer de polvo de caucho para uso en mezclas asfálticas en la región.

Al pensar en una idea para realizar su Trabajo Final de Carrera, los estudiantes Claudio Cabrera, Soledad García y Guillermo Levitzky se propusieron abordar una temática que represente un aporte concreto a alguna problemática regional, y que les permita poner en práctica los conocimientos y las destrezas adquiridas en su proceso formativo. Así, los jóvenes estudiantes de la carrera de Ingeniería Electromecánica de la Facultad de Ingeniería de la UNNE consideraron la cuestión de los neumáticos fuera de uso.

Si bien tenían una dimensión general del problema que representa el descarte de los neumáticos, interiorizarse en el tema les permitió, por un lado, corroborar que se trata de una problemática mucho mayor a lo que la sociedad estima y, por otro, que las posibilidades de solución son numerosas y viables.

En la Argentina se desechan 135 mil toneladas por año de neumáticos, un producto cuya degradación natural lleva de 400 a 600 años, y en general los centros de acopios están al aire libre, en basurales o en los patios de las casas. La región Noreste, según relevamientos realizados por los mismos estudiantes y consultas a empresas proveedoras y a organismos del área vial nacional y de las provincias, tiene el segundo nivel de generación de neumáticos fuera de uso en el país.

La mayor cantidad de kilogramos desechados de neumáticos son de camiones 73%, automóviles 21%, camionetas 4%, y luego máquinas agrícolas y otros con 2%. ¿Cuáles serían las opciones más viables para revertir los altos niveles de descarte de neumáticos en la región?, fue la pregunta que se hicieron los estudiantes ante el diagnóstico trazado, y de esta forma tomó impulso el anteproyecto de planta recicladora de neumáticos que pueda ser adecuada a las demandas de la región NEA.

Tras meses de trabajo, los integrantes del equipo fueron ajustando las ideas y se elaboró finalmente el anteproyecto de planta recicladora de trituración mecánica, con corte y desgarro del material mediante cuchillas rotativas de varios tamaños.

Del proceso de trituración del neumático puede extraerse 70% de caucho, entre un 15 y un 30% de acero y 15% de fibras textiles, según el tipo de neumático. De lo extraído, el caucho puede venderse con fines industriales y como insumo en productos deportivos, canchas sintéticas, pistas de atletismo, ciclismo, parques infantiles, entre otros. El acero puede ser vendido para su reutilización, y para el caso de las fibras textiles en la Argentina no se le encontró uso.

En ese sentido, la planta proyectada, de bajo costo de instalación y fácil mantenimiento, plantea un proceso de trituración a gran escala con la finalidad principal de proveer de polvo de caucho como materia prima para asfalto modificado para obras en la región NEA. No obstante, la planta tendría la capacidad de producir otros tipos de productos industriales a base del caucho.

Relevancia del proyecto

“La oportunidad que brinda el proyecto consiste en revalorizar un producto que es un desecho, tarda siglos en degradarse, contamina en el corto, mediano y largo plazo, facilita la proliferación de dengue, esquistosomiasis, tripanosomiasis africana humana, leishmaniasis, enfermedad de Chagas, etc">enfermedades vectoriales y que, mediante la aplicación de un proceso, puede ser reutilizado insertando valor agregado en el mercado”, remarcaron Claudio Cabrera, Soledad García y Guillermo Levitzky en la exposición virtual de su Trabajo Final de Carrera con el cual se recibieron de Ingenieros Electromecánicos.

Para los nuevos ingenieros, la realización del trabajo, además de permitirles poner en práctica lo aprendido en su formación, les posibilitó empezar a sentir el desempeño del ejercicio de la profesión, corroborando cómo el conocimiento disciplinar puede contribuir a solucionar problemas concretos, en este caso una cuestión de índole ambiental, como los neumáticos fuera de uso, que a la vez se relaciona con una posibilidad de generar un emprendimiento económico, como la producción de polvo de caucho.

Por su parte, los docentes a cargo de la Cátedra Trabajo Final de Carrera, Marcelo Larrea, Germán Camprubi y José Basterra (decano de la Facultad de Ingeniería), expresaron las felicitaciones a los flamantes egresados por haber generado conocimiento específico para atender un tema muy importante que se trabaja hace mucho en la facultad. “Es un proyecto real y factible”, resaltó el ingeniero Basterra y consideró que por el nivel del trabajo, los nuevos ingenieros sentaron las bases para que el proyecto pueda funcionar.

Viabilidad

Respecto de la viabilidad de la propuesta, los autores del trabajo final explicaron que en la Argentina existen normativas que promueven la utilización de nuevos ligantes en la preparación de asfalto, y a nivel mundial y de América del Sur existe un crecimiento progresivo en el uso de caucho en mezclas asfálticas, por lo cual la creación de una planta que brinde un producto de este tipo en el NEA traería muchos beneficios para la región.

En esa línea, detallaron que si se toma en cuenta que existen en el NEA 5.900 kilómetros pavimentados de rutas, y que por año se repavimenta el 10% de la trama vial, se obtiene un promedio de 590 km anuales de repavimentación. Las estadísticas del 2016 al 2019 arrojan un promedio de ocho licitaciones anuales de repavimentación de caminos, por lo que de implementar una parte de esas obras en el NEA con mezcla asfáltica podría garantizarse la provisión de caucho con lo obtenido de los neumáticos reciclados de la región.

Expresaron que, además de la factibilidad de ingresos económicos por la venta del producto, no debe considerarse un elemento menor el que con la planta se esté brindando solución a un grave problema que afecta al país y, en particular, a la región noreste. Destinar los neumáticos a su procesamiento en la planta de reciclado reduciría la existencia de neumáticos en lugares indebidos de acopio, evitaría la contaminación del suelo por su falta de degradación, la proliferación de enfermedades vectoriales que se generan por el depósito de agua y residuos en los neumáticos, como dengue, además de la liberación para otros fines de los espacios que se usan como basureros de neumáticos.

Otro factor clave es el aporte a la “economía circular”, que consiste en darle un nuevo valor a un producto ya elaborado, contribuyendo al desarrollo sustentable. En el estudio económico-financiero de viabilidad de la planta, los estudiantes estimaron cuatro alternativas y cada una de ellas con tres escenarios posibles (optimista, neutro y pesimista), de las cuales la que más se acercaba a la situación en la que se encuentra el país respecto a esta tecnología es que podría venderse el 75% de la producción en los primeros cinco años y el 100% de manera posterior.

Además, se proveerá de un producto que ayuda a mejorar las mezclas asfálticas, pues la adición de caucho a los pavimentos reduce fisuras y deformaciones por temperatura, mejora la resistencia al ahuellamiento, reduce el fenómeno de fatiga, reduce los ruidos y la necesidad de mantenimiento de los caminos.

Respecto de la viabilidad, también resultan importantes las muchas otras alternativas de comercialización del caucho como materia prima, además de la mezcla asfáltica.

Detalles de la planta

En el caso de la planta proyectada, se pensó en una propuesta con facilidad de instalación, relativo bajo costo, que no produce residuos peligrosos, y se aprovecha todo el material ingresado. La planta debe cumplir con una serie de condiciones como facilidad de acceso, cercanía a rutas nacionales y provinciales, gran disponibilidad de espacio para acopio, provisión de agua y energía eléctrica, entre otros requerimientos.

En el anteproyecto se pensó en una línea de producción a medida, con una capacidad de producción de 1,5 toneladas por hora de polvo de caucho totalmente libre de fibras y acero. El proceso proyectado arranca con una etapa de recolección de neumáticos fuera de uso, en un trabajo que se proyecta realizar en conjunto con municipios, organizaciones sociales y empresas.

El material ingresado se acopiará en un área de 1.963 metros cuadrados en la entrada de predio. De allí se trasladarán los neumáticos hasta el interior de la zona de producción, mediante un elevador. El corte de neumáticos de gran tamaño como los agrícolas se hará con un cortador hidráulico, con una presión de 52 toneladas, facilitando así la tarea de la primera máquina de trituración, que arranca cargando neumáticos a una cinta transportadora de 6 metros de largo por 1,2 metros de ancho.

La primera máquina de trituración, de doble eje con capacidad de 5 toneladas por hora, está diseñada para procesar neumáticos de tamaño máximo de rueda de camiones de 120 cm de diámetro. Esta máquina reduce los neumáticos a un tamaño de 6 centímetros y cuenta con dispositivos que reducen el ruido de funcionamiento y con cuchillas de alta calidad con tratamientos térmicos que alargan su vida útil, e impiden que se desafile. Luego viene la segunda etapa de trituración con el rallador, que tritura hasta un tamaño de 10-30 milímetros y posee una capacidad de procesamiento de 1,5 toneladas por hora.

En esta instancia comienza la separación de los alambres de acero por medio de un separador magnético, que consiste en una cinta de transportación magnética que permite que los hilos de acero se adhieran a la cinta y se separe así del caucho. Luego, la tercera etapa del proceso es el granulado, que procesa el caucho para conseguir gránulos de 1 a 5 milímetros. Los gránulos se tamizan hasta alcanzar el tamaño deseado. Esta máquina tiene una capacidad de procesamiento de 1 a 1,5 toneladas hora. En el proceso de granulación se elimina el 99% de las fibras por medio de un sistema de vibración y ventiladores de presión negativa, que deja un polvo de neumático libre de residuos.

El producto libre de cables de acero y fibras puede ser almacenado en colectores o seguir su recorrido hacia la última etapa de trituración. La última etapa de procesamiento es la “molienda fina”, en la que el gránulo de caucho pasa por molinos que muelen los gránulos hasta conseguir un polvo de caucho con un tamaño final de 0.6mm. El polvo molido puede ser almacenado en colectores o pasar al envasado, que es la etapa final en la que el polvo de caucho se empaqueta en “big bags” o bolsas de una tonelada que pasan a la zona de almacenamiento para su venta y distribución.

“Como estudiantes fue una tarea satisfactoria este proyecto que nos abre las puertas como profesionales, etapa en la que esperamos seguir aportando a atender las demandas de la sociedad”, concluyeron los nuevos ingenieros sobre la propuesta elaborada.

Juan Monzón Gramajo
monzongramajo@gmail.com
José Goretta
Departamento de Comunicación Institucional del Rectorado de la UNNE


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