Reciclaje de vidrio

El reciclaje de vidrio es el proceso de recolectar, procesar y remanufacturar vidrio de desecho para convertirlo en nuevos productos. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} El vidrio es ideal para el reciclaje porque no se degrada con el uso normal. El material de vidrio de desecho, conocido como vidrio triturado , ^{[ 4 ]} se utiliza en la fabricación de vidrio para reducir el consumo de energía y nuevas materias primas. ^{[ 5 ]} Hay dos tipos de vidrio triturado:

• El vidrio reciclado interno se compone de los residuos generados por los propios procesos de producción de vidrio, incluidos los rechazos del control de calidad , el material procedente de las transiciones de producción (como cambios de color o de especificaciones) y los recortes de fabricación.
• El vidrio reciclado externo se compone de residuos de vidrio postindustriales y postconsumo recogidos a través de programas de reciclaje organizados.

El vidrio reciclado externo requiere un procesamiento y un control de calidad más exhaustivos debido a la posible contaminación derivada del uso por parte del consumidor y de los procesos de recolección.

Antes de su reciclaje, los residuos de vidrio deben purificarse y limpiarse de contaminantes. Posteriormente, según el uso previsto y las capacidades de procesamiento locales, también puede ser necesario separarlos por tamaño y color. Muchos recicladores recogen los vidrios de diferentes colores por separado, ya que tienden a conservar su color tras el reciclaje; los puntos de recogida suelen disponer de contenedores separados para vidrio transparente (vidrio vítreo), marrón (vidrio ámbar) y verde. La separación por color en el punto de recogida puede no ser necesaria si la planta de reciclaje utiliza equipos de clasificación óptica .

El vidrio resistente al calor, como el vidrio de borosilicato (incluido el Pyrex ), no debe entrar en el flujo de reciclaje de vidrio, porque incluso un pequeño trozo alterará la viscosidad del fluido en el horno durante la refundición. ^{[ 6 ]}

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

• Productos orgánicos: etiquetas de papel y corchos.
• Materiales inorgánicos: tapas y anillos de plástico, tapas metálicas, piedras, cerámica, porcelana, láminas de PVB ( polivinil butiral ) y EVA ( etileno-acetato de vinilo ) en vidrio plano/laminado.
• Metales: Metales ferrosos y no ferrosos
• Vidrio resistente al calor (por ejemplo, recipientes de Pyrex) y vidrio con plomo (por ejemplo, cristal con contenido de plomo).

En las distintas etapas de purificación se puede emplear mano de obra o maquinaria. Dado que se funden a temperaturas más elevadas que el vidrio, la separación de los compuestos inorgánicos, la eliminación del vidrio resistente al calor y del vidrio con plomo es fundamental. En las modernas plantas de reciclaje 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 permiten clasificar los diferentes colores.

Las botellas y frascos de vidrio son infinitamente reciclables. ^{[ 7 ]} El uso de vidrio reciclado en la fabricación conserva materias primas y reduce el consumo de energía. ^{[ 8 ]} Debido a que la energía química necesaria para fundir las materias primas ya se ha gastado, el uso de vidrio reciclado puede reducir significativamente el consumo de energía en comparación con la fabricación de vidrio nuevo a partir de sílice (SiO ₂ ), ceniza de sosa (Na ₂ CO ₃ ) y carbonato de calcio (CaCO ₃ ). El vidrio de cal sodada a partir de materias primas vírgenes requiere teóricamente aproximadamente 2,671 GJ/tonelada en comparación con 1,886 GJ/tonelada para fundir vidrio reciclado al 100 %. ^{[ 9 ]} Como regla general, cada aumento del 10 % en el uso de vidrio reciclado resulta en un ahorro de energía del 2-3 % en el proceso de fusión, con un potencial máximo teórico de ahorro de energía del 30 %. ^{[ 9 ]} Cada tonelada métrica (1000 kg) de vidrio de desecho reciclado en nuevos artículos evita que se liberen 315 kilogramos (694 lb) de dióxido de carbono a la atmósfera durante la fabricación de vidrio nuevo. ^{[ 10 ]} Pero reciclar vidrio no evita el proceso de refundición, que representa el 75 % del consumo de energía durante la producción. ^{[ 11 ]}

El uso de vidrio reciclado como agregado en mortero (mampostería) y hormigón se ha popularizado, ^{[ 12 ]} y se está llevando a cabo una investigación a gran escala sobre esta aplicación en la Universidad de Columbia en Nueva York. El vidrio reciclado mejora notablemente el atractivo estético del hormigón. Investigaciones recientes han demostrado que el hormigón fabricado con agregados de vidrio reciclado tiene mayor resistencia a largo plazo y mejor aislamiento térmico, debido a las propiedades térmicas de los agregados de vidrio. ^{[ 13 ]} El vidrio que no se recicla, sino que se tritura, reduce el volumen de residuos enviados a vertederos . ^{[ 14 ] [ 6 ]} El vidrio de desecho también puede evitarse que termine en vertederos utilizándolo como agregado para la base de carreteras. ^{[ 8 ]}

El agregado de vidrio , una mezcla de colores triturados a un tamaño pequeño, sustituye a la grava de guisante, la roca triturada o la arena ^{[ 15 ]} en muchos proyectos de construcción y servicios públicos, reduciendo 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 estatal tiene especificaciones para el uso, el tamaño y el porcentaje de cantidad a utilizar. Las aplicaciones comunes son como lecho de tuberías, colocado alrededor de tuberías de alcantarillado, aguas pluviales o agua potable, para transferir el peso de la superficie y proteger la tubería. Otro uso común es como relleno para nivelar un piso de concreto con una cimentación. La grava de vidrio espumado proporciona un agregado más ligero con otras propiedades útiles.

Otros usos del vidrio reciclado incluyen:

• Productos de aislamiento de fibra de vidrio
• Producción de artículos sanitarios de cerámica ^{[ 16 ]}
• Como fundente en la fabricación de ladrillos
• Césped artificial
• Aplicaciones agrícolas y paisajísticas, como abono superficial , material para la zona radicular o arena para búnkeres de golf.
• Encimeras de vidrio reciclado
• Como medio de filtración de agua
• abrasivos

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

Los mercados alternativos para los residuos de vidrio reciclado incluyen el sector de la construcción (para la construcción de pavimentos , 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 ), ^{[ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]} como reemplazo parcial del cemento, ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} reemplazo parcial del cemento y el agregado en la misma mezcla ^{[ 22 ]} o materia prima para la producción de cemento, ^{[ 22 ]} así como agregado decorativo, ^{[ 23 ]} abrasivos, ^{[ 24 ]} o medios de filtración. ^{[ 25 ]}

El hormigón polimérico , un material comúnmente utilizado en pavimentos industriales, emplea polímeros , generalmente resinas , para reemplazar los cementos de cal como aglutinante . Investigadores han descubierto que el vidrio reciclado molido puede utilizarse como sustituto de la arena en la fabricación de hormigón polimérico. ^{[ 26 ]} Según la investigación, el uso de vidrio reciclado en lugar de arena produce un material de alta resistencia y resistente al agua, adecuado para pavimentos industriales y drenaje de infraestructuras, especialmente en áreas con tráfico intenso como estaciones de servicio, zonas de operación de montacargas y aeropuertos. ^{[ 26 ]}

A pesar de todas las mejoras en los procesos de residuos y recuperación, los desafíos incluyen: ^{[ 27 ]}

• Falta de incentivos para reciclar cuando resulta inconveniente; los modelos de suscripción y participación voluntaria conducen a una baja participación.
• El aumento de las tarifas de las plantas de recuperación de materiales y la presión de la industria de gestión de residuos han provocado que algunos municipios retiren el vidrio del reciclaje en la acera.
• Los vidrios rotos y triturados causan un desgaste muy elevado en los vehículos y la maquinaria utilizados para transportarlos y clasificarlos.
• La falta de normativas sobre reciclaje y los altos niveles de contaminación provocan que una parte importante de los materiales acabe en vertederos.
• Las bajas tarifas que muchas plantas de recuperación de materiales (MRF, por sus siglas en inglés) cobran por el vertido de residuos incentivan el envío de vidrio a los vertederos.
• La falta de capacidad en ciertas áreas dificulta 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 reciclado por parte de otros mercados finales reduce la oferta potencial de envases de vidrio.
• La distancia entre las fuentes y los mercados de vidrio reciclado requiere transporte marítimo de larga distancia.
• Los materiales vírgenes suelen ser más baratos que el vidrio reciclado, a veces hasta un 20 % más. ^{[ 28 ]}

En 2004, Alemania recicló 2,116 millones de toneladas de vidrio. Existen botellas reutilizables de vidrio o plástico (PET) para muchas bebidas, especialmente cerveza, agua con gas y 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 se cobra depósito por las botellas de vidrio que no se rellenan.

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

El primer contenedor de vidrio para botellas sin depósito ( glasbak ) se instaló en Zeist en 1972. El vidrio se recoge en tres colores: blanco, verde y marrón. ^{[ 30 ]} Existe un depósito para las botellas de cerveza rellenables cuando se devuelven a los supermercados . ^{[ 31 ]}

Los puntos de recogida de vidrio, conocidos como contenedores de vidrio, son muy comunes cerca de centros comerciales , en espacios públicos y en barrios residenciales del Reino Unido . El primer contenedor de vidrio fue inaugurado por Stanley Race CBE , entonces presidente de la Federación de Fabricantes de Vidrio , y Ron England en Barnsley el 6 de junio de 1977. ^{[ 32 ]} El Departamento de Energía (DoE) llevó a cabo trabajos de desarrollo en el Laboratorio Warren Spring , Stevenage (ahora AERA en Harwell) y en Nazeing Glass Works, Broxbourne, para comprobar si se podía fabricar un producto de vidrio utilizable con más del 90 % de vidrio reciclado. Se determinó que era necesario utilizar imanes para eliminar los cierres metálicos no deseados de la mezcla.

Los contenedores de vidrio suelen ubicarse junto a los puntos de recogida de otros residuos reciclables como papel , metales y plásticos . Los servicios municipales de recogida de residuos suelen tener un punto central para todo tipo de residuos, donde se depositan los envases de vidrio de gran tamaño.

En 2007 había más de 50.000 contenedores de botellas en el Reino Unido, y se reciclaban 752.000 toneladas de vidrio anualmente. ^{[ 33 ]}

Aproximadamente el 45% de los residuos de vidrio se reciclan cada año. Las botellas sin depósito se suelen recoger en tres colores: transparente, verde y marrón. ^{[ 34 ]}

Rates of recycling and methods of waste collection vary substantially across the United States because laws are written on the state or local level and large municipalities often have their own unique systems. Many cities do curbside recycling, meaning they collect household recyclable waste on a weekly or bi-weekly basis that residents set out in special containers in front of their homes and transported to a materials recovery facility. This is typically single-stream recycling, which creates an impure product and partly explains why, as of 2019, the US has a recycling rate of around 33% versus 90% in some European countries.^[35] European countries have requirements for minimum recycled glass content, and more widespread deposit-return systems that provide more uniform material streams.^[36] The lower population density and long distances in much of the United States, and the cost of shipping heavy glass also mean that recycling is not inherently economical in places where there are no nearby buyers.^[36]

Apartment dwellers usually use shared containers that may be collected by the city or by private recycling companies which can have their own recycling rules. In some cases, glass is specifically separated into its own container because broken glass is a hazard to the people who later manually sort the co-mingled recyclables. Sorted recyclables are later sold to companies to be used in the manufacture of new products.

In 1971, the state of Oregon passed a law requiring buyers of carbonated beverages (such as beer and soda) to pay five cents per container (increased to ten cents in April 2017) as a deposit which would be refunded to anyone who returned the container for recycling. This law has since been copied in nine other states including New York and California. The abbreviations of states with deposit laws are printed on all qualifying bottles and cans. In states with these container deposit laws, most supermarkets automate the deposit refund process by providing machines which will count containers as they are inserted and then print credit vouchers that can be redeemed at the store for the number of containers returned. Small glass bottles (mostly beer) are broken, one-by-one, inside these deposit refund machines as the bottles are inserted. A large, wheeled hopper (very roughly 1.5 m by 1.5 m by 0.5 m) inside the machine collects the broken glass until it can be emptied by an employee. Nationwide bottle refunds recover 80% of glass containers that require a deposit.^[8]

Entre las principales empresas del sector se encuentra Strategic Materials, que compra vidrio posconsumo para 47 instalaciones en todo el país. ^{[ 37 ]} Strategic Materials ha trabajado para corregir ideas erróneas sobre el reciclaje de vidrio. ^{[ 38 ]} Fabricantes de vidrio como Owens-Illinois incluyen vidrio reciclado en sus productos. La Coalición para el Reciclaje de Vidrio es un grupo de empresas y partes interesadas que trabajan para mejorar el reciclaje de vidrio. ^{[ 39 ]}

En 2019, muchas ciudades australianas, tras décadas de mala planificación e inversión mínima, están reduciendo sus programas de reciclaje de vidrio en favor del uso de plástico. ^{[ 40 ]}

Durante muchos años, solo un estado de Australia contaba con un sistema de depósito para envases de vidrio. Otros estados habían intentado, sin éxito, promover sistemas de depósito para vidrio. ^{[ 41 ]} Más recientemente, esta situación ha cambiado drásticamente: al sistema original de Australia Meridional se han sumado sistemas de depósito para envases legislados en Nueva Gales del Sur, ^{[ 42 ]} Queensland, ^{[ 43 ]} el Territorio de la Capital Australiana, ^{[ 44 ]} y el Territorio del Norte, con sistemas previstos 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. ^{[ 45 ]}

El análisis del ciclo de vida (ACV) es un método para la evaluación ecológica de productos o procesos. ^{[ 46 ]}

El ciclo de vida del vidrio comienza con la extracción de materias primas, la distribución, el uso por los consumidores finales y la eliminación/vertido. Con el fin de ahorrar dinero y proteger el medio ambiente, los investigadores trabajan para eliminar la linealidad de este ciclo de vida y lograr un ciclo de vida circular/cerrado donde se minimice la extracción de materias primas y el vertido tras el consumo final. ^{[ 46 ]} El vidrio tarda millones de años en descomponerse en el medio ambiente e incluso más en un vertedero, pero se puede reciclar fácilmente. A pesar de esto, las tasas de reciclaje de vidrio aún son limitadas: el 70 % del vidrio se recoge para reciclar en la UE, en comparación con solo el 30 % en EE. UU. ^{[ 11 ]} Por lo tanto, su reciclabilidad puede mejorarse aumentando su tasa de recogida en todo el mundo.

The Cradle-to-Cradle analysis is an approach which evaluates a product's overall sustainability across its entire life cycle. It expands the definition of design quality to include positive effects on economic, ecological and social health. The Cradle to cradle analysis of glass showed that the most impactful phase of a glass lifecycle is at its raw materials usage. Hence, why the sustainability of this product is focused on eliminating this stage of production by recycling used glasses to make secondary raw materials.^[47]

• Waste Framework Directive (2008/98/EC) establishes specific targets for the re-use and recycling of building waste, including glass. Defines high levels of recycling as key for Europe's resource efficiency.
• A ban on landfill disposal of single clear glass panes and insulating glass units should be introduced in the revised version of Directive 1999/31/EC.

The ISO 81.040 standard contains the international standards for glass. It is divided into four chapters:

• 81.040.01 Glass in general.
• 81.040.10 raw materials and raw glass.
• 81.040.20 Glass in building.
• 81.040.30 Glass products.

Other related ISO standards:

• 55.100 Bottles, pots, jars.
• 71.040.20 Laboratory glassware.

• Castlemaine Tooheys Ltd v South Australia;^[48]
• Container-deposit legislation
• Glass crusher
• Reuse of bottles
• Waste management

Media related to Glass recycling at Wikimedia Commons

• "Planta recicla botellas viejas para fabricar nuevas", agosto de 1949, artículo de Popular Science sobre los fundamentos del reciclaje de vidrio.