Reciclaje de neumáticos

El reciclaje de neumáticos , o reciclaje de caucho , es el proceso de reciclaje de neumáticos usados ​​que ya no son aptos para su uso en vehículos debido al desgaste o a daños irreparables. Estos neumáticos son una fuente de residuos difícil de gestionar, debido al gran volumen producido, la durabilidad de los neumáticos y los componentes del neumático que son ecológicamente problemáticos. ^[1]

Debido a que los neumáticos son muy duraderos y no biodegradables, pueden ocupar un espacio valioso en los vertederos. ^[1] Si los neumáticos de desecho se gestionan de forma inadecuada, pueden causar contaminación por caucho . En 1990, se estimó que había más de mil millones de neumáticos de desecho almacenados en los Estados Unidos. En 2015, solo quedaban 67 millones de neumáticos en existencia. ^[2] De 1994 a 2010, la Unión Europea aumentó la cantidad de neumáticos reciclados del 25% de los descartes anuales a casi el 95%, y aproximadamente la mitad de los neumáticos al final de su vida útil se utilizan para generar energía, principalmente en la fabricación de cemento. ^{[3] [4]}

La pirólisis y la desvulcanización podrían facilitar el reciclaje. Aparte del uso como combustible, el principal uso final de los neumáticos sigue siendo el caucho molido en polvo . ^{[2] [5]} En 2017, el 13% de los neumáticos estadounidenses retirados de su uso primario se vendieron en el mercado de neumáticos usados. De los neumáticos que se desecharon, el 43% se quemó como combustible derivado de neumáticos , siendo la fabricación de cemento el mayor usuario, otro 25% se utilizó para hacer caucho molido, el 8% se utilizó en proyectos de ingeniería civil, el 17% se eliminó en vertederos y el 8% tuvo otros usos. ^[6] A nivel mundial, los cementerios de neumáticos son un peligro ambiental común, con contaminantes significativos y otros desafíos. Por ejemplo, el cementerio de neumáticos de Sulaibiya en Kuwait ha tenido repetidos incendios altamente tóxicos . ^[7]

El ciclo de vida de un neumático se puede reconocer a través de los siguientes pasos:

1. Los desarrollos de productos e innovaciones como compuestos mejorados y conformación de neumáticos con inclinación aumentan la vida útil de los neumáticos, los incrementos de reemplazo, la seguridad del consumidor y reducen el desperdicio de neumáticos.
2. Una fabricación adecuada y una calidad de entrega reducen el desperdicio en la producción.
3. La distribución directa a través de minoristas reduce el tiempo de inventario y garantiza que se expliquen a los clientes la vida útil y la seguridad de los productos.
4. Las opciones de uso y mantenimiento de los consumidores, como la rotación y alineación de los neumáticos, afectan el desgaste de los neumáticos y la seguridad de la operación.
5. Los fabricantes y minoristas establecen políticas de devolución, recauchutado y reemplazo para reducir los desechos generados por los neumáticos y asumir la responsabilidad de llevar el "neumático a la tumba" o a su reencarnación.
6. El reciclaje de neumáticos mediante el desarrollo de estrategias que queman o procesan los desechos para crear nuevos productos crea negocios viables y cumple con las políticas públicas. ^[8]

Los neumáticos no son deseables en los vertederos debido a su gran volumen y al espacio vacío del 75 %. ^[9] Los neumáticos pueden atrapar gases de metano , lo que hace que floten o formen burbujas en la superficie. Este efecto de "burbujeo" puede dañar los revestimientos de los vertederos que se han instalado para ayudar a evitar que los contaminantes de los vertederos contaminen las aguas superficiales y subterráneas locales . ^[8] La Directiva de vertederos de la UE prohíbe la eliminación de neumáticos usados ​​en vertederos. ^[10]

En la actualidad, los neumáticos triturados se utilizan en vertederos, en sustitución de otros materiales de construcción, como relleno ligero en sistemas de ventilación de gas, sistemas de recolección de lixiviados y revestimientos operativos. El material de neumáticos triturados también se puede utilizar para tapar, cerrar o cubrir diariamente vertederos. ^[11] Los neumáticos de desecho como material de relleno y cobertura también son más rentables, ya que los neumáticos se pueden triturar en el lugar en lugar de transportar otros materiales de relleno.

Los depósitos de neumáticos suponen un gran riesgo para la salud y la seguridad. Los neumáticos pueden incendiarse fácilmente, ardiendo durante largos periodos, hasta un mes, y además creando una contaminación importante en el aire y el suelo . El reciclaje ayuda a reducir la cantidad de neumáticos almacenados. Un riesgo adicional para la salud es que los depósitos de neumáticos proporcionan refugio a alimañas y un caldo de cultivo para mosquitos que pueden transmitir enfermedades. El vertido ilegal de neumáticos usados ​​contamina barrancos, bosques, desiertos y solares, lo que ha llevado a muchos estados a aprobar normativas sobre neumáticos usados ​​que exigen una gestión adecuada. Los eventos del día de la amnistía de neumáticos, en los que los miembros de la comunidad pueden depositar una cantidad limitada de neumáticos usados ​​de forma gratuita, pueden ser financiados por programas estatales de neumáticos usados, lo que ayuda a reducir el vertido ilegal y el almacenamiento inadecuado de neumáticos usados.

El almacenamiento y reciclaje de neumáticos a veces están vinculados con actividades ilegales y falta de conciencia ambiental . ^[12]

Aunque los neumáticos se suelen quemar, no reciclar, se siguen haciendo esfuerzos para encontrarles valor. Los neumáticos se pueden recuperar, entre otras cosas, para el asfalto termofusible , normalmente como modificador de caucho granulado (pavimento asfáltico reciclado, CRM, RAP) ^{[13] [14]} y como agregado en el hormigón de cemento Portland ^[15]. Se han hecho esfuerzos para utilizar neumáticos reciclados como materia prima para neumáticos nuevos, pero estos neumáticos pueden integrar materiales reciclados no más del 5% en peso, y los neumáticos que contienen material reciclado son inferiores a los neumáticos nuevos ^[5] , ya que sufren una vida útil reducida de la banda de rodadura y una menor tracción ^[16] . Los neumáticos también se han cortado y se han utilizado en parterres como mantillo de corteza para retener el agua y evitar que crezcan las malas hierbas. Algunos edificios "verdes", tanto privados como públicos, se han construido a partir de neumáticos viejos.

La pirólisis se puede utilizar para reprocesar los neumáticos y convertirlos en gas combustible , aceites, residuos sólidos (carbón) y negro de carbón de baja calidad , que no se pueden utilizar en la fabricación de neumáticos. Se ha sugerido un método de pirólisis que produce carbón activado y negro de carbón de alta calidad. ^[17]

Los neumáticos viejos se pueden utilizar como combustible alternativo en la fabricación de cemento Portland , un ingrediente clave del hormigón. Los neumáticos enteros se introducen habitualmente en los hornos de cemento , haciéndoles rodar hasta el extremo superior de un horno de precalentamiento o dejándolos caer a través de una ranura en la mitad de un horno húmedo largo. En cualquier caso, las altas temperaturas del gas (1000–1200 °C) provocan una combustión casi instantánea, completa y sin humo del neumático. Alternativamente, los neumáticos se cortan en trozos de 5–10 mm, en cuya forma se pueden inyectar en una cámara de combustión de precalcinador. Se requiere algún aporte de hierro en la fabricación de cemento, por lo que el contenido de hierro de los neumáticos con cinturón de acero es beneficioso para el proceso. ^[18]

Los neumáticos se pueden reutilizar de muchas maneras, aunque la mayoría de los neumáticos usados ​​se queman para aprovechar su valor como combustible . ^[19] En un informe de 2003 citado por la EPA de EE. UU ., se afirma que existían mercados ("tanto de reciclaje como de uso beneficioso") para el 80,4% de los neumáticos desechados, alrededor de 233 millones de neumáticos por año. Suponiendo 22,5 libras (10,2 kg) por neumático, el informe de 2003 predice un peso total de aproximadamente 2,62 millones de toneladas (2.580.000 toneladas largas; 2.890.000 toneladas cortas) de neumáticos. ^[20]

Los nuevos productos derivados de neumáticos usados ​​generan más actividad económica que la combustión u otros métodos de producción de bajo multiplicador, al tiempo que reducen el flujo de residuos sin generar contaminación y emisiones excesivas por las operaciones de reciclaje. ^[8]

• Materiales de construcción. Se pueden construir casas enteras con neumáticos enteros llenándolos con tierra y cubriéndolos con hormigón, un material común en los earthships . Se utilizan en aplicaciones de ingeniería civil, como relleno de subrasante y terraplenes, relleno para muros y estribos de puentes, aislamiento de subrasante para carreteras, proyectos de vertederos y campos de drenaje de sistemas sépticos. Los neumáticos también se unen entre sí y se utilizan como diferentes tipos de barreras, como: reducción de colisiones, control de erosión , escorrentía de agua de lluvia, esteras de voladura , acción de las olas que protege muelles y pantanos, y barreras de sonido entre carreteras y residencias.
• Los arrecifes artificiales se construyen con neumáticos unidos entre sí en grupos. Existe cierta controversia sobre la eficacia de los neumáticos como sistema de arrecife artificial; un ejemplo es el Proyecto del Arrecife de Osborne , que se ha convertido en una pesadilla medioambiental cuya reparación costará millones de dólares.
• El proceso de estampación y corte de neumáticos se utiliza en algunos productos de indumentaria, como sandalias y como subbase de carreteras, conectando entre sí las paredes laterales cortadas para formar una red flexible.
• Los mercados previstos en el informe de 2003 fueron: combustible derivado de neumáticos (TDF) utilizando 130 millones de neumáticos, proyectos de ingeniería civil utilizando 56 millones de neumáticos, caucho molido convertido en productos de caucho moldeado utilizando 18 millones de neumáticos, caucho molido convertido en asfalto modificado con caucho utilizando 12 millones de neumáticos, artículos exportados utilizando 9 millones de neumáticos, productos cortados, estampados y perforados utilizando 6,5 millones de neumáticos, y usos agrícolas y varios 3 millones de neumáticos. ^[11]
• Los neumáticos triturados, conocidos como agregado derivado de neumáticos (TDA), tienen muchas aplicaciones en ingeniería civil. El TDA se puede utilizar como relleno para muros de contención, para pozos de recolección de gas en zanjas de vertedero , para proyectos de reparación de deslizamientos de carreteras y como material amortiguador de vibraciones para líneas ferroviarias.
• El caucho molido y granulado, también conocido como caucho de tamaño reducido, se puede utilizar tanto en proyectos de pavimentación como en productos moldeables. Estos tipos de pavimento son: asfalto modificado con caucho (RMA), hormigón modificado con caucho y como sustituto de un agregado. Algunos ejemplos de productos moldeados con caucho son el relleno o la base de alfombras , los materiales para pisos, los parachoques de muelles, las terrazas de los patios, los bloques para cruces ferroviarios, las esteras para ganado, las aceras, las baldosas y los ladrillos de caucho, los reductores de velocidad móviles y los bordillos/bordes. El caucho se puede moldear con plástico para productos como paletas y traviesas de ferrocarril . Las áreas deportivas y recreativas también se pueden pavimentar con el material moldeado de caucho que absorbe los impactos. El caucho de los neumáticos a veces se muele en trozos de tamaño mediano y se usa como mantillo de caucho . El caucho granulado también se puede usar como relleno, solo o mezclado con arena gruesa, como en el relleno para productos de césped sintético similar al césped, como Field-turf.
• Las fábricas de acero pueden utilizar neumáticos como fuente de carbono, reemplazando al carbón o al coque en la fabricación de acero. ^[21]
• Los neumáticos también suelen reciclarse para su uso en canchas de baloncesto y en calzados nuevos.

El método de pirólisis para reciclar neumáticos usados ​​es una técnica que calienta neumáticos enteros o triturados en un recipiente reactor que contiene una atmósfera libre de oxígeno. En el reactor, el caucho se ablanda después de lo cual los polímeros de caucho se descomponen en moléculas más pequeñas . Estas moléculas más pequeñas eventualmente se vaporizan y salen del reactor. Estos vapores se pueden quemar directamente para producir energía o condensarse en un líquido de tipo aceitoso, generalmente utilizado como combustible . Algunas moléculas son demasiado pequeñas para condensarse. Permanecen como un gas que se puede quemar como combustible. Los minerales que formaban parte del neumático, aproximadamente el 40% en peso, se eliminan como cenizas sólidas . Cuando se realiza correctamente, el proceso de pirólisis de neumáticos es una operación limpia y produce pocas emisiones o desechos; sin embargo, se han documentado preocupaciones sobre la contaminación del aire debido a la combustión incompleta, como es el caso de los incendios de neumáticos . ^[22]

Las propiedades del gas, el líquido y el sólido resultantes están determinadas por el tipo de materia prima utilizada y las condiciones del proceso. Por ejemplo, los neumáticos enteros contienen fibras y acero. Los neumáticos triturados tienen la mayor parte del acero y, a veces, la mayor parte de la fibra eliminada. Los procesos pueden ser por lotes o continuos. La energía necesaria para impulsar la descomposición del caucho incluye el uso de combustible encendido directamente (como un horno de gas ), inducción eléctrica (como un horno calentado eléctricamente) o microondas (como un horno microondas). A veces se utiliza un catalizador para acelerar la descomposición. La elección de la materia prima y el proceso puede afectar el valor de los productos terminados.

El problema histórico de la pirólisis de neumáticos ha sido el flujo de minerales sólidos, que representa alrededor del 40% de la producción. El acero se puede retirar del flujo de sólidos con imanes para reciclarlo. El material sólido restante, a menudo denominado " carbonilla ", ha tenido poco o ningún valor, salvo posiblemente como combustible de carbono de baja calidad . La carbonilla son los restos destruidos del negro de carbón original utilizado para reforzar y proporcionar resistencia a la abrasión al neumático. El flujo de sólidos también incluye los minerales utilizados en la fabricación de caucho . Este componente de alto volumen de la pirólisis de neumáticos es un impedimento importante, aunque este tema sigue siendo una fuente de innovación.

Los neumáticos se pueden congelar utilizando criógenos , o fluidos súper fríos, y luego descomponerlos y transformarlos en un material llamado "migaja", que se puede usar en plataformas de asfalto, mangueras agrícolas y revestimientos de cajas de camiones.

Además de reciclar neumáticos viejos, se les puede dar un nuevo uso.

A veces, los neumáticos viejos se convierten en un columpio para jugar. Este uso innovador permite encontrar fácilmente un uso para un neumático viejo que no es apto para circular por la carretera. ^[23]

Los neumáticos usados ​​también se utilizan como equipo de ejercicio para programas atléticos como el fútbol americano . ^[24] Un ejercicio de acondicionamiento clásico que perfecciona la velocidad y la agilidad de los jugadores es el "Tire Run", en el que los neumáticos se colocan uno al lado del otro, con cada neumático de la izquierda unos centímetros por delante del neumático de la derecha en un patrón de zigzag. Luego, los atletas corren a través del patrón de neumáticos pisando el centro de cada neumático. El ejercicio obliga a los atletas a levantar los pies del suelo más alto de lo normal para evitar tropezar. ^[25] Otros usos atléticos incluyen el volteo de neumáticos (normalmente se utilizan neumáticos de tractores o camiones grandes) o para el acondicionamiento cardiovascular superior golpeando un neumático repetidamente con un mazo. ^[26]

Los neumáticos reutilizados también pueden aprovecharse como un material de construcción alternativo asequible utilizado en el marco de viviendas con masa térmica de tierra apisonada. ^[27] Esto es beneficioso en todas las escalas de producción, como la vivienda sustentable individual. ^[28]

En los circuitos de carreras de coches se suelen utilizar filas de pilas de neumáticos como barreras, como método para disipar la energía cinética durante un periodo de tiempo más largo durante un choque, en comparación con chocar contra un material menos maleable, como una pared de hormigón o acero.

Muchos ganaderos reutilizan neumáticos viejos de tractores como bebederos para su ganado, colocándolos sobre manantiales naturales o canalizando el agua de los arroyos hacia ellos. Estos neumáticos contienen el agua y permiten que se acumule para el ganado sin ninguna interacción adicional por parte del ganadero. La mayoría de los ganaderos también incluyen un tubo de drenaje cerca de la parte superior o en el centro del neumático para que el exceso de agua pueda drenar y evitar el desbordamiento y la erosión alrededor del exterior del neumático, donde estaría el ganado. ^[29]

Reutilización como base elástica para usos múltiples, como soporte de carteles publicitarios, estáticos o colgantes. Se trata de una aplicación que aún se encuentra en desarrollo y en fase de prototipo. ^[30]

Los techos de tejas de caucho suelen estar hechos con un 95 % de material reciclado de diversas fuentes, incluidos neumáticos reciclados. Duran el doble que las tejas de asfalto, pero cuestan aproximadamente el doble que el asfalto. Son más silenciosos que la mayoría de los techos, resistentes al granizo y tienen una clasificación alta para resistir el viento si hay un ajuste machihembrado en el borde delantero del diseño de tejas de caucho. ^{[31] [32]}

Debido a su contenido de metales pesados ​​y otros contaminantes, los neumáticos representan un riesgo de lixiviación de toxinas en las aguas subterráneas cuando se colocan en suelos húmedos . Las investigaciones han demostrado que se produce muy poca lixiviación cuando se utilizan neumáticos triturados como material de relleno ligero; sin embargo, se han impuesto limitaciones al uso de este material; cada sitio debe evaluarse individualmente para determinar si este producto es apropiado para determinadas condiciones. ^[9]

Tanto en aplicaciones por encima como por debajo del nivel freático, la preponderancia de la evidencia muestra que el TDA (agregado derivado de neumáticos o neumáticos triturados) no hará que se excedan los estándares primarios de agua potable para metales. Además, es poco probable que el TDA aumente los niveles de metales con estándares primarios de agua potable por encima de los niveles de fondo naturales. ^[33]

• Césped artificial
• Reciclaje de plástico
• Mantillo de caucho
• Asfalto cauchutado
• Tecnoflex
• Incendio de neumáticos
• Vulcanización
• Gestión de residuos

• Medios relacionados con Reciclaje de neumáticos en Wikimedia Commons
• Un microondas gigante convierte el plástico en petróleo, New Scientist , 26 de junio de 2007