La respuesta corta a ambas preguntas es sí-pero la respuesta más larga requiere analizar qué significa "reutilizable" en la práctica y qué significa "reciclable" en el contexto de los sistemas de residuos municipales que no fueron diseñados para telas no tejidas de polipropileno.
El polipropileno no tejido se ha convertido en el material dominante para las bolsas de mano promocionales y minoristas durante las últimas dos décadas. El material es liviano, resistente para su peso, económico de producir y acepta fácilmente gráficos impresos. Pero esas mismas propiedades crean complicaciones cuando la bolsa llega al final de su vida útil.
Este artículo examina la ciencia de los materiales, la evidencia del ciclo de vida y las realidades prácticas de la reutilización y el reciclaje paraBolsa de supermercado no tejidas.
Qué significa realmente "no-tejido"
El término "no-tejido" describe un método de fabricación de telas, no una composición química específica. En el contexto de las bolsas de supermercado, el material casi siempre es polipropileno hilado (PP)-un polímero termoplástico derivado del gas propileno, que a su vez se produce a partir de propano o nafta en la refinación de petróleo o en el procesamiento de gas natural.
La fabricación de Spunbond funciona así: los gránulos de polipropileno se funden, se extruyen a través de cientos de pequeñas boquillas para formar filamentos continuos y luego se colocan sobre una cinta móvil en un patrón de red aleatorio. Luego, la red se une-generalmente mediante calor y presión a través de rodillos de calandrado o, a veces, mediante punzonado-con aguja o unión química-para crear una hoja coherente. El resultado se ve y se siente como una tela, pero no está tejida. No hay hilos de urdimbre y trama entrelazados en ángulo recto. La integridad estructural proviene enteramente de la red de filamentos unidos.
Investigación sobre las propiedades mecánicas de los no tejidos spunbond, publicada enRevista de fibras y tejidos de ingenieríay revistas relacionadas de ingeniería de polímeros, muestra que la resistencia a la tracción en la dirección de la máquina (la dirección en la que se colocaron los filamentos) suele ser entre un 30 % y un 60 % mayor que en la dirección transversal-a la máquina. Esta anisotropía es importante para la durabilidad de la bolsa: una bolsa de supermercado que falla en el punto de fijación del asa generalmente falla porque la carga se aplica a través del eje débil de la lámina no tejida.
Reutilizabilidad: ¿cuántos viajes?
La afirmación de que son reutilizables las bolsas no tejidas de polipropileno-se basa en dos propiedades: el material no se rasga fácilmente bajo una carga normal y las asas-si están adecuadamente reforzadas-resisten ciclos repetidos de elevación.
Los estudios que han intentado cuantificar los ciclos de reutilización suelen definir el "fin de vida" como el punto en el que la bolsa desarrolla un agujero mayor que un tamaño especificado, pierde el asa o sufre una degradación tan grave de la superficie que el usuario la desecha. Un estudio de evaluación del ciclo de vida (LCA) que compara bolsas de plástico de un solo-uso para llevar, bolsas de papel, bolsas de algodón y bolsas de polipropileno no-tejido-publicado enCiencia y tecnología ambientalesy revistas similares-descubrieron que una bolsa de polipropileno no-tejido debía reutilizarse aproximadamente entre 11 y 26 veces para alcanzar el equilibrio con una sola-bolsa de polietileno de baja-densidad (LDPE) de un solo-uso, dependiendo de la categoría de impacto que se mida (cambio climático, eutrofización, consumo de agua, etc.).
El amplio rango en esa estimación refleja diferencias metodológicas en el modelado del ACV. Los estudios que suponen que la bolsa no tejida-se reutiliza 50 o 100 veces producen perfiles medioambientales muy favorables. Los estudios que suponen que se reutiliza sólo entre 5 y 10 veces producen resultados menos favorables.
La tasa de reutilización práctica es la variable que determina el resultado medioambiental real. Las encuestas sobre el comportamiento del consumidor, compiladas por agencias como la Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido y organismos similares en otras jurisdicciones, indican que muchos consumidores tratan las bolsas promocionales no-tejidas como artículos de un solo-uso a pesar de su reutilización técnica. El bolso se adquiere gratis en una feria comercial o con una compra, se usa una o dos veces y luego se guarda en un cajón o se desecha. En esos casos, la contabilidad ambiental cambia drásticamente: una bolsa técnicamente reutilizable que no se reutiliza no confiere ninguna ventaja sobre una alternativa-de un solo uso.
A Bolsas de supermercado no tejidasUn programa que incluye un empujón conductual-como un mensaje mostrado en el punto de venta o un pequeño descuento por cada reutilización-produce consistentemente recuentos promedio de reutilización más altos en pruebas de campo. La capacidad técnica del material no es el factor limitante; lo es la formación de hábitos de consumo.
Degradación y vida útil
El polipropileno se degrada cuando se expone a la radiación ultravioleta (UV), temperaturas elevadas y abrasión mecánica. Las pruebas de exposición al aire libre realizadas de acuerdo con la norma ASTM D1435 (práctica para la intemperie de plásticos en exteriores) muestran un desgaste visible de la superficie y una pérdida de resistencia a la tracción en telas de polipropileno spunbond dentro de 3 a 6 meses de exposición continua al aire libre, dependiendo de la latitud geográfica y la intensidad estacional de los rayos UV.
Para una bolsa de supermercado que se guarda en el interior y se usa periódicamente, la vida útil es mucho más larga-normalmente, de 1 a 3 años de uso regular antes de que falle el accesorio del asa o que la tela se rompa irreparablemente. El factor limitante generalmente no es la degradación del polímero sino la fatiga mecánica en los puntos de concentración de tensión: costuras de unión de mangos, esquinas dobladas y áreas donde la tinta impresa ha endurecido la tela y ha creado un sitio de inicio de grieta-.
Agregar estabilizadores UV y paquetes de antioxidantes durante la producción de pellets de polipropileno extiende significativamente la vida útil en exteriores. La mayoría de las bolsas comerciales no tejidas-destinadas a los mercados al aire libre (bolsas de playa, bolsas de mercado de agricultores) incorporan estos aditivos. La contrapartida-es que el polipropileno estabilizado es más resistente a la degradación ambiental incluso en entornos de vertederos o de compostaje, lo que complica la gestión del final-de-vida útil.
Reciclabilidad: la respuesta técnica versus la respuesta práctica
Técnicamente, el polipropileno es reciclable. Está categorizado como código de identificación de resina n.º 5 en la norma ASTM D7611/ASTM D7611M para códigos de identificación de resina. Las hojuelas de polipropileno limpias se pueden fundir-procesar en gránulos reciclados y luego en nuevos productos-generalmente artículos que no-contacto con alimentos-como componentes interiores de automóviles, cajas de baterías o bancos de parques.
Prácticamente,Bolsas de supermercado no tejidasrara vez se reciclan a través de sistemas en las aceras. Las razones son tanto técnicas como económicas:
Contaminación.Las bolsas de la compra acumulan residuos de comida, grasa, suciedad y tinta. Las instalaciones de reciclaje clasifican los plásticos mezclados por tipo de resina mediante espectroscopia de infrarrojo cercano-(NIR) o flotación de densidad. La tela no tejida contaminada puede estar mal-clasificada o puede contaminar un lote de escamas limpias, lo que reduce la calidad del producto reciclado.
Enredo de fibras en equipos de clasificación.Las telas no tejidas pueden engancharse en las cribas y transportadores de clasificación más fácilmente que los contenedores de plástico rígido. Las instalaciones de recuperación de materiales (MRF) están optimizadas para botellas, contenedores y embalajes rígidos-no tejidos flexibles. El enredo causa tiempo de inactividad y aumenta los costos de mantenimiento.
Bajo valor material.El polipropileno tiene un precio de mercado más bajo que el PET (n.° 1) o el HDPE (n.° 2). El factor de forma delgado y de baja -densidad de una bolsa no tejida produce muy poca masa de polímero recuperable por artículo. La economía de recolectar, clasificar, limpiar y reprocesar bolsas no tejidas rara vez se incluye en los programas municipales de reciclaje.
Algunos minoristas y distribuidores de productos promocionales han establecido-programas de devolución que canalizan las bolsas no tejidas-usadas hacia recicladores especializados. Estos programas funcionan agregando volumen y pre-clasificando el material antes de que llegue al reciclador, lo que mejora la economía. Pero estos programas cubren una pequeña fracción del volumen total de bolsas en circulación.
Reciclaje Térmico y Valorización Energética
Cuando no se dispone de reciclaje mecánico, el polipropileno se puede incinerar para recuperar energía. El poder calorífico del polipropileno es aproximadamente 46 MJ/kg-más alto que el del carbón y comparable al del combustible diésel. Las modernas instalaciones-conversión de energía-equipadas con reducción catalítica selectiva para el control de NOx y filtros de tela para la eliminación de partículas pueden recuperar entre un 20 y un 25 % de la energía de entrada en forma de electricidad, y el resto se rechaza como calor de -calor de baja calidad.
La Directiva marco sobre residuos de la Unión Europea (2008/98/CE, modificada) clasifica la recuperación de energía como preferible al vertedero, pero subordinada al reciclaje en la jerarquía de residuos. Para las bolsas no-tejidas que no pueden reciclarse mecánicamente debido a la contaminación o la falta de infraestructura local, la conversión de residuos-en energía-en energía representa una ruta de eliminación socialmente preferible en comparación con el vertedero, donde el material persiste esencialmente indefinidamente en condiciones anaeróbicas.
Derramamiento de microplásticos
Una preocupación más reciente en la literatura de investigación es si las telas no-de polipropileno tejido desprenden partículas de microplástico durante el uso y el lavado. Los estudios que examinan la liberación de microfibras de los textiles sintéticos, incluidas las telas no tejidas, han detectado la liberación de partículas durante la agitación mecánica (como en el tambor de una lavadora). La magnitud de la liberación de las bolsas de comestibles no tejidas específicamente no se ha estudiado tan exhaustivamente como la de los textiles tejidos o de punto de poliéster, pero el mecanismo es similar: el contacto abrasivo rompe los filamentos en sus puntos de unión y los fragmentos liberados ingresan a la corriente de aguas residuales.
Investigación publicada enCiencia del Medio Ambiente TotalyBoletín de contaminación marinaLa investigación sobre la liberación de microplásticos de materiales a base de PP-sugiere que las partículas desprendidas suelen estar en el rango de 50 a 500 micrómetros-lo suficientemente pequeñas como para pasar a través de muchos sistemas de filtración de instalaciones de tratamiento de aguas residuales y entrar en aguas superficiales. El destino medioambiental de los microplásticos de polipropileno es un área de investigación activa; La evidencia actual indica que los microplásticos de PP flotan en agua dulce y de mar (porque la densidad del PP es menor que la del agua) y se fotodegradan gradualmente bajo la exposición a los rayos UV, pero la escala de tiempo para la mineralización completa se mide en décadas en lugar de años.
Los consumidores que lavan bolsas de supermercado no tejidas de polipropileno para eliminar manchas u olores de comida deben tener en cuenta que el lavado acelera la pérdida de microfibra. El lavado de manos-en agua fría con agitación mínima reduce pero no elimina el efecto. El secado-en línea en lugar de-la máquina también reduce la abrasión mecánica.
Comparación del final-de-vida vital
El marco de evaluación del ciclo de vida definido en ISO 14040 e ISO 14044 proporciona una forma estructurada de comparar escenarios de final-de-vida útil. Las vías relevantes para una bolsa no tejida de polipropileno-son:
Reutilización (vida útil extendida):Retrasa el final-de-vida útil y amortiza el impacto de la producción inicial a lo largo de más ciclos de uso. Este es casi siempre el uso de mayor valor-de la bolsa.
Reciclaje mecánico:Convierte el material en un producto diferente de polipropileno. Produce un polímero nuevo pero con propiedades mecánicas reducidas en comparación con el material virgen (escisión de la cadena de polímero durante el reprocesamiento).
Recuperación de energía:Recupera contenidos calóricos en forma de calor y electricidad. No recupera el polímero, pero desplaza el consumo de combustibles fósiles en la central eléctrica.
Vertedero:No hay recuperación de material o energía (en la mayoría de las jurisdicciones; algunos vertederos capturan metano de desechos orgánicos co-dispuestos, pero el polipropileno no produce una cantidad significativa de metano porque carece de enlaces hidrolizables). El material persiste durante décadas o siglos.
Basura/liberación al medio ambiente:La bolsa entra en el entorno natural. La fotodegradación finalmente rompe el polímero en fragmentos más pequeños, pero la mineralización completa en CO2 y agua en condiciones ambientales es extremadamente lenta.
Los estudios de ACV clasifican consistentemente estas vías en el orden indicado anteriormente: primero la reutilización, luego el reciclaje mecánico, luego la recuperación de energía, luego los vertederos y luego la basura. La clasificación es sólida en múltiples categorías de impacto, aunque la magnitud de la diferencia entre el reciclaje y la recuperación de energía varía según la eficiencia de la instalación local de conversión de residuos-en-energía.
Recomendaciones prácticas
Para consumidores y funcionarios de adquisiciones que especifiquenBolsas de supermercado no tejidasPara uso minorista o promocional, se aplican varias consideraciones-basadas en evidencia:
Especifique un gramaje más pesado.Las telas en el rango de 80 a 120 g/m2 soportan más ciclos de reutilización que las telas de 60 g/m2 antes de desarrollar fallas en las costuras. La masa de polímero adicional se compensa con una vida útil más larga si las tasas de reutilización son comparables.
Reforzar los puntos de fijación del mango.La unión térmica o las costuras de presilla-en las uniones de las costuras del mango- reducen el modo de falla más común.
Incluir mensajes de reutilización.Las bolsas que llevan un mensaje impreso sobre los objetivos de reutilización (por ejemplo, "Esta bolsa ha reemplazado a X bolsas de un solo-uso") se correlacionan con una mayor frecuencia de reutilización observada en estudios de comportamiento.
Establecer un canal de recuperación-al final de-vida útil-.Incluso un simple contenedor de recolección en el punto de distribución mejora la probabilidad de que las bolsas lleguen a un reciclador mecánico en lugar de a un vertedero.
Evite asumir la compostabilidad.El polipropileno no es compostable según ninguna norma comúnmente reconocida (EN 13432, ASTM D6400). Las bolsas etiquetadas como "PP biodegradable" suelen contener un aditivo que promueve la degradación oxidativa, pero el producto final siguen siendo fragmentos de microplástico, no asimilación biológica. La directiva 2019/904 de la Comisión Europea sobre plásticos de un solo-uso aborda explícitamente las preocupaciones sobre los plásticos oxo-degradables, señalando que no dan como resultado una biodegradación completa dentro de un plazo razonable.
Referencias
- ASTM Internacional.ASTM D1435: Práctica estándar para la intemperie de plásticos en exteriores. ASTM, West Conshohocken, Pensilvania.
- ASTM Internacional.ASTM D7611/D7611M: Práctica estándar para codificar artículos fabricados de plástico para la identificación de resina. ASTM, West Conshohocken, Pensilvania.
- ASTM Internacional.ASTM D6954: Guía estándar para exponer y probar plásticos que se degradan en el medio ambiente mediante una combinación de oxidación y biodegradación. ASTM, West Conshohocken, Pensilvania.
- ASTM Internacional.ASTM D6400: Especificación estándar para el etiquetado de plásticos diseñados para ser compostados aeróbicamente en instalaciones municipales o industriales. ASTM, West Conshohocken, Pensilvania.
- Organización Internacional de Normalización.ISO 14040: Gestión ambiental - Evaluación del ciclo de vida - Principios y marco. ISO, Ginebra, 2006.
- Organización Internacional de Normalización.ISO 14044: Gestión ambiental - Evaluación del ciclo de vida - Requisitos y directrices. ISO, Ginebra, 2006.
- Parlamento Europeo y Consejo.Directiva 2008/98/CE sobre Residuos (Directiva Marco sobre Residuos). Diario Oficial de la Unión Europea, 2008.
- Comisión Europea.Directiva (UE) 2019/904 sobre la reducción del impacto de determinados productos plásticos en el medio ambiente. Diario Oficial de la Unión Europea, 2019.
- Rochman, CM, et al. "Clasificar los residuos plásticos como peligrosos".Naturaleza, Vol. 494, Número 7436, 2013, págs. 169–171.
- De Frond, H., et al. "Fibras microplásticas en el medio ambiente: necesidades de investigación que surgen del Grupo de trabajo sobre desprendimiento de fibras".Ciencia y tecnología ambientales, Vol. 55, Número 4, 2021, págs. 2134–2147.
- Shen, M., et al. "Microplásticos en el medio ambiente: Una revisión de las técnicas de identificación y cuantificación".Ciencia del Medio Ambiente Total, Vol. 756, 2021, 143977.
- Universidad del Oeste de Inglaterra, Bristol.Evaluación del ciclo de vida de las bolsas de supermercado. Informe final a la Agencia de Medio Ambiente del Reino Unido, 2011.
- Zhu, J. y CQ Yang. "Propiedades mecánicas y análisis de fallos de tejidos no tejidos spunbond".Revista de fibras y tejidos de ingeniería, Vol. 14, Número 3, 2019.