LOS PLSTICOS EN EL PROCESO DE COMPOSTAJE

LOS PLSTICOS Y EL COMPOSTAJETenemos un serio problema: qu hacer con los elementos plsticos sintticos tan tiles para nuestra civilizacin, pero de tanto cuidado para las venideras, dado los volmenes producidos y la inhabilidad de los sistemas de la naturaleza para su rpida transformacin en elementos ms simples, fcilmente degradables e inocuos?

La intencin de este trabajo es exponer la/las formas de producir menos dixido de carbono (CO2), el gas ms importante del efecto invernadero en nuestra atmsfera, al recurrir a prcticas como el compostaje aerobio, evitando la quema de residuos orgnicos con plsticos. Del mismo modo, ver la posibilidad de disminuir los enterramientos de estos residuos, con los resultados ya conocidos de cargas enormes de plsticos sin transformar por tiempos inconmensurables. El trabajo necesita un orden, para entender como desde el balance energtico en la atmsfera, se termina en detalles de tcnicas de compostaje personales. 1. Flujo de energa solar equilibrios energticos

2. Esquema del aumento del dixido de carbono.

3. Algunas caractersticas de los elementos plsticos.

4. Biodegradabilidad de los plsticos.

5. Experiencias personales en la Repblica Argentina.

Flujo de energa solar y balance de energaLa luz solar llega desde el universo sin muchos problemas al suelo terrestre. La luz roja del espectro visible, ingresa al suelo, lo calienta, y se reemite a la atmsfera en forma de radiacin infrarroja o calrica. Estas emisiones impactan en las nubes, y luego de complejas alteraciones con los gases componentes, vuelven a dirigirse al suelo, que a su vez las refleja hacia la atmsfera, etc., generando de este modo el efecto invernadero, por calentamiento gradual. Las emisiones de CO2 a la atmsfera producen lo mismo que las nubes: reflejan las ondas infrarrojas, aumentando gradualmente la temperatura de la atmsfera. Lo mismo sucede en un invernculo de vidrio, donde penetran las emisiones rojas del espacio exterior durante el da, impactan en el suelo del invernculo, y vuelven al medio del aire del mismo como radiaciones infrarrojas de mayor temperatura. En el aire del invernculo hay cultivos que producen CO2 respiratorio y este gas, como el vidrio, vuelven a reflejar los rayos infrarrojos, todo lo cual, hace elevar la temperatura, si no se airea peridicamente.

493 493

estratsfera 102 341 356

Atmsfera

0,9-1 79 78 494

40 80 Fig. 2 23 17 Fig. 3La fig. 3, es una adaptacin del balance de energa de la tierra, desarrollado por Trenberth, Fasullo y Kiehl de la NCAR (Nacional Center for Atmospheric Research), en 2008.

Unidades de medidas calricas Calora (cal): la energa necesaria para elevar la temperatura de 14 a 15 C de un gramo de agua, a nivel del mar, y una atmsfera de presin.1 calora (cal): 4,185 joule

1 joule: 0,238 cal

1 wat (W): 1 joule/seg: 0,238 cal/seg

1 W/m2: sistema internacional1 joule/m2/hora: 277 x 10-6 W/m21 cal/cm2/hora: 11,63 W/m2: 1 Langley/hora Langley (Ly): cal/cm2

1 Ly/da: 1 cal/cm2/da: 0,4858 W/m2 (11,63 W/m2/24 horas : 0,4858 W/m2/da) De las figuras: (Las cifras en W/m2)17: calor de conveccin: transporte de calor entre zonas de distinta temperatura, buscando el equilibrio. 23: reflexin de la superficie terrestre.

40: ventana atmosfrica: longitudes de onda traslucidas, que no son alteradas por los gases de invernaderos, no alterndose por difraccin, reflexin, etc. 78: absorcin radiacin por la atmsfera.

79: radiacin reflejada por las nubes y los aerosoles.

80: evapotranspiracin: dentro del mecanismo de intercambio de distintos estados del agua entre la atmsfera y el suelo y aguas terrqueos, se produce evaporacin hacia la atmsfera, junto con la transpiracin de los vegetales. Para simplificar, se renen los dos trminos, como evapotranspiracin. A su vez, el vapor de agua as generado se rene en nubes, y retorna al suelo o los mares, como agua lquida. La cifra de este tem, indica la energa calrica del balance.

161: radiacin que llega a la superficie del suelo, sin ser alterada por reflexin ni absorcin.333: radiacin regresa a la superficie, por accin de los gases invernadero. 341: radiacin solar entrante, del espacio exterior.

356: radiacin saliente de baja frecuencia, como los infrarrojos (baja frecuencia y larga longitud de onda)

396: radiacin de superficie.

Balance

333 + 161 = 494 W/m2 (494 x 0,238 = 117,57 cal/m2/seg) 396 + 80 + 17 = 493 W/m2 (493 x 0,238 = 117,33 cal/m2/seg) La absorcin neta: 494 493 = 0,9-1W/m2 (en el tiempo actual es lo que est provocando el calentamiento de la tierra)Recordar que la luz al incidir sobre una superficie que separa dos fases, como puede ser atmsfera-estratosfera, atmsfera-suelo, atmsfera-nubes, atmsfera-mares, etc., puede alterar su curso o pasar inalterada en mayor o menor grado (ver esquema 1.) En sntesis, la luz puede reflejarse (por rebote), no variando su frecuencia ni longitud de onda; pude tambin refractarse cambiando algo su longitud y frecuencia al pasar por el medio donde impacta, o difractarse, tomando distintas direcciones, alterando tambin su caractersticas electromagnticas. Algo ms sobre la radiacin infrarroja: su longitud de onda es ms larga que la del espectro visible y por ello es una luz ms roja que la roja. No se puede ver pero a veces se siente en forma de calor. Como se seal tiene una longitud de onda entre 1mm 750 nanmetros (nm) y oscila con frecuencias de 300 Ghz 109 hertz y 400 terahertz ( THz = 1012 Hz).

Frecuencia: Es un fenmeno fsico que se repite cclicamente un nmero determinado de veces durante un segundo de tiempo y puede abarcar desde uno hasta millones de ciclos por segundo o Hertz .Longitud de onda: Representa la distancia (ver grfico 1), entre dos picos o crestas consecutivos de la onda sinusoide, medida en metros. (T en el grfico1)El efecto invernadero es un fenmeno natural, pero por el calentamiento global hace creer que es indeseable y consecuencia reciente de la contaminacin atmosfrica. La causa del clima y de su variacin temporal, depende de otros factores, pero la comunidad cientfica est considerando que el calentamiento actual cuya existencia algunos niegan, se debe en su mayor parte a esta causa.

Gases importantes con efecto invernaderoEl efecto invernadero es esencial para el desarrollo de la vida en el planeta.Globalmente la tierra absorbe energa solar por 161 W/m2 por radiacin que pasa inalterada desde el espacio exterior. Del efecto invernadero de los gases y nubes recibe 333W/m2, lo que hace un total de 494W/m2. La superficie terrestre pierde un total de 493 W/m2 (17 de calor sensible, que es el que se siente, 80 de calor latente, que es el que no se siente, proveniente de la evaporacin del agua de ros, mares, etc., y 396 de energa infrarroja, supone como se vio, una absorcin neta de 0,9-1 W/m2, que es lo que produce el calentamiento del planeta.Ciertos gases retienen gran parte de la radiacin infrarroja emitida por la tierra y la reenvan a la tierra, calentndola. Estos gases han estado presentes en la atmsfera en cantidades muy reducidas durante la mayor parte de la historia de la Tierra.

Grf. 3 Espectro de absorcin en el infrarrojo CFCl3 (clorofluocarbonos) CH4 (metano) N20 (compuestos nitrosos) 03 (ozono) C02 (dixido de carbono) H20 (agua) Atmsfera en

conjunto

1 2 4 6 10 30 Longitud de onda (nm) La radiacin infrarroja, se expresa en una amplia longitud de onda. Dentro de esa variacin, se ubican los distintos elementos gaseosos con particularidades de absorcin. As puede visualizarse en el grfico, que los CFCl3, absorben infrarrojo en aproximadamente 20 nm, el CO2 no absorbe dentro de 5 a 15 nm, el agua absorbe en gran parte del espectro, excepto cerca de los 10 nm, etc. Se hace hincapi en la radiacin infrarroja, por el efecto sobre los gases y el devenir de la temperatura generada en esta banda del espectro y su influencia en la atmsfera. La atmsfera est constituida por aproximadamente 78% de nitrgeno, 21% de oxgeno, 0,035% de CO2, y cantidades menores de gases como argn y ozono (03), todos, de actividad radiativa. El vapor de agua participa en un 1%, siendo el componente con ms efecto invernadero. El segundo lugar lo ocupa el CO2Forzamiento radiativo: Cambio en el flujo neto de energa radiativa hacia la superficie de la Tierra, medido en el borde superior de la troposfera (a unos 12 000 metros sobre el nivel del mar) como resultado de cambios internos en la composicin de la atmsfera, o cambios en el aporte externo de energa solar. Se expresa en unidades de wats por metro cuadrado (W/m2). Un forzamiento radiativo positivo contribuye a calentar la superficie de la Tierra (por ejemplo, el forzamiento de los gases de efecto invernadero es aproximadamente de 2,45 W/m2), mientras que uno negativo favorece su enfriamiento.

Actualmente el CO2 aumenta gradualmente y en forma sostenida, por actividades humanas: quema de residuos fsiles, la destruccin de las selvas y bosques, quema de residuos plsticos, etc. Hay que diferenciar entonces, el efecto invernadero natural y antropognico. El aumento de la tecnologa y la delgadez de la capa atmosfrica, producen desequilibrio en los gases componentes, tornndose el CO2, el regulador actual de la temperatura del planeta.

El CO2 se increment en unos 100 ppm desde la poca preindustrial (ao 1750), hasta nuestros das. Segn algunas estadsticas: 1750 280 ppm

2005 380 ppm

100 ppm

De estos 100 ppm:

66% : provienen de la quema de combustibles

Resto: manejo de recursos naturales, distintas tecnologas de cultivos, uso del petrleo, etc. De los 380 ppm generados actualmente:

El 45 % permanece en la atmsfera

Un 30% es absorbido por los ocanos y ros.

Un 25% permanece en la biosfera terrestre.

La concentracin de CO2 aumenta no solo en atmsfera, sino tambin en biosfera y aguas.

Los fluorcarbonados son muy utilizados por su gran estabilidad qumica y fsica. Son muy utilizados como refrigerantes, propelentes y extintores de incendios. Son producido por sntesis en procesos industriales.

Los materiales plsticos sintticos y naturales, emiten radiacin infrarroja. Se realizaron ensayos con compuestos plsticos de distinto origen: sintticos como el polietileno y naturales como celofn, celulosa y otros, sometidos a compostaje, midindose al comienzo y finalizacin del proceso, el porcentaje de transmitancia de radiacin infrarroja.

Para la interpretacin de este grfico, es necesario detallar el anlisis de teledeteccin de gases atmosfricos mediante espectroradiometra (FTIR)La teledeteccin infrarroja de distintos gases de inters medioambiental tiene ventajas, porque la mayora de estos gases tienen bandas caractersticas de absorcin/emisin, dentro del espectro IR. Los anlisis de las bandas de absorcin se hacen con alta resolucin y proporcionan una gran cantidad de informacin. Este sistema se utiliza para: 1. mejorar los sistemas de deteccin 2. realizar diseos especficos para nuevos instrumentos

3. teledeteccin de gases contaminantes por el trfico rodado

4. caracterizacin de gases producidos por incendios

5. deteccin temprana de incendios forestales

6. deteccin de gases del proceso de compostaje, que es lo que muestra el ensayo del grf. 4

De estos ensayos de plsticos en compostaje y del grf. n 4, se tienen algunas conclusiones:

Los materiales celulsicos con cobertura de polietileno, presentan un espectro de transmitancia en el IR, de comportamiento similar en el tiempo, antes y despus del compostaje, excepto por la desaparicin de las bandas de absorcin en la regin de los 1200 nm de longitud de onda (zona c de grf.4). Este tramo distinto en el material en compostaje terminado, corresponden a los compuestos celulsicos adheridos al polietileno que los recubre. Durante el compostaje la celulosa y compuestos afines fueron degradados y por ello las bandas en IR desaparecieron despus del compostaje. La similitud de variaciones en a, b y d del grf. 4, responden a las caractersticas de las estructuras moleculares y la unin de elementos C y H.

Variaciones climticas1. La acumulacin de gases de EI, podran elevar la temperatura en 1-2C en el planeta, y una elevacin entre 0,2 a 1,5 mt. del nivel ocenico.

2. El evidente aumento de CO2 en la atmsfera terrestre, es mucho ms probable se deba al aumento de temperatura del mar, que al factor antrpico La accin antrpica ms peligrosa, es la deforestacin sin planes de corte. 3. El 98% de CO2 del mar y el 2% proveniente del aire, es solicitado por la biosfera. Lo que proviene de la atmsfera no es significativo y por ello, a corto plazo, cualquier aumento de CO2 en la atmsfera, ser absorbido en la misma proporcin por el mar, si la temperatura disminuye. A la temperatura promedio anual actual, con un 0,03% de CO2 y un 4% de vapor de agua, la relacin vapor de agua/CO2: 133 veces superior.

4. Se le atribuye al efecto invernadero, la temperatura promedio de 30 C. Menos de 0,5 C, corresponde al CO2, mientras el resto es por el vapor de agua, siendo este el protagonista principal. Hay correlaciones que demuestran que si se duplicase la cantidad de CO2 actual, el aumento de temperatura sera prximo a 0,01 C.5. Lo que se expele de CO2 a la atmsfera anualmente es cercano a 60 millones de toneladas; 30000 millones aproximadamente, lo absorbe el agua de mar o la masa forestal, y el resto a la atmsfera. Al subir la temperatura promedio de la tierra, se liberan uno 5 billones de toneladas de CO2, adems de lo producido por erupciones volcnicas y la accin antrpica, debera acumular en la atmsfera unos 0,5 billones de tn. de CO2, lo que indica que dicha masa es rpidamente absorbida por las plantas, que tienen una cantidad de carbono 20 veces superior, restando slo una cantidad de unos 30000 millones de tn. de CO2/ao , cantidad entonces de CO2 insignificante en todo el proceso. 6. Se calcula una masa de carbono en forma vegetal de nos 2 billones de toneladas , que deberan nutrirse anualmente de una masa no inferior de CO2 atmosfrico. Por lo tanto, el CO2 de origen antrpico, no cubre las necesidades de nutricin ni siquiera del 5% de la masa forestal. Si la cantidad de CO2 antrpico fuese diez veces superior (0,6 billones de tn), se podra decir que recin en este punto la accin antrpica alterara el medio ambiente para la vida.

7. Se debe recordar que los GI son aquellas cuyas molculas estn formadas por ms de un tipo de tomo (como el CO2), que pesa ms que el aire y por eso tienden a acumularse en la superficie del suelo y son disueltos por el mar y es as que un 98% se acumula en los ocanos

pasando a la atmsfera por aumento de la temperatura de los mares.

8. Por otro lado se sostiene que el CO2 industrial humano es el responsable en un 65% del

recalentamiento climtico. El aporte de China e India es el responsable de aproximadamente 8000 millones (0,008 billones)/ao, de la produccin de CO2 antrpico.

9. Las perturbaciones climticas se agudizan con el aumento de temperatura (segn Al GORE)

y los sucesos meteorolgicos aumentarn si no disminuyen las emanaciones de gases de

invernadero.

Materiales polimricos y el compostajeLa oxidacin microbiana de los hidrocarburos que componen ciertos plsticos, est mediatizada por enzimas que permite la oxidacin (oxigenasas), siendo el primer paso para su aprovechamiento.Los plazos para poder transformar por compostaje gran cantidad de residuos donde hay muchos plsticos se hacen muy largos y ambientalmente inseguros, sino se realiza una degradacin controlada y monitoreada. Por ello, son necesarios nuevos procesos que puedan controlar y acelerar la degradacin de estas mezclas de residuos, teniendo siempre en consideracin, la incidencia en el ciclo biolgico del carbono. Todos estos procesos deben propender a liberar el carbono de los elementos plsticos, y fijarlo en estructuras vivas, animales, o vegetales. El compostaje se define como una degradacin acelerada de materiales orgnicos heterogneos, realizado por un conjunto de microorganismos, favorecidos con un ambiente controlado, clido y hmedo. El C02 producido en los compostajes, no son de magnitudes significativas, y siempre cabe la posibilidad que vuelva integrarse a los seres vivos, especialmente en el proceso de fotosntesis. Recordar el esquema: Agua en atmsfera + C02 (del compostaje) Azcares en hojas

FotosntesisEl compostaje puede transformar materiales sintticos potencialmente peligrosos, en otros no txicos, ni recalcitrantes a la transformacin biolgica. Esta es la idea actualmente de ciertos comits y organismos internacionales: ASTM D-10 packaging y D-20, para embalajes plsticos. Estas normas e ideas se van renovando peridicamente.

Las cubiertas de las cajas de cartn y de plstico, representan una fraccin muy importante de los residuos potencialmente compostables.

Hay ensayos que ponen de manifiesto se evaluaron los comportamientos en compostaje del polietileno slo, y de cartn slo y distintos compuestos celulsicos envueltos por polietileno, uno de los cuales se expresa en el grf. 4. Ellos se realizaron para: Estudiar la biodegradacin las condiciones de compostaje.

Los destinos del carbono de los polmeros naturales y sintticos se visualizan por ensayos estandarizados por ATSM Standard test analizndose la produccin de CO2 y el consumo de O2, con temperatura y HR controlada. Se analiz el compostaje de materiales de envoltorio: solo papel, celofn, polietileno, cubierta de polietileno, papel slo; otras cubiertas orgnicas.

De la fig 5: La figura indica un compostador de laboratorio estandarizado, 2L Se coloca 80 gr. de residuos mezcla de polimricos como lo indica el grf. 5, con 16 gr. de inculo (microorganismos del compost), se ajusta el pH con sales de amonio y fosfatos, se humedece en un 60%, y a temperatura regulada de 37C. El aire para la mezcla que abastece una bomba, pasa por columnas de ascarita (sulfato de calcio anhidro y drierita (percloruro de magnesio), como elementos desecantes.

El aire seco saliente de esas columnas pasa a otra, donde burbujea en agua. El aire puro sigue su recorrido a la muestra y activar el medio a compostar. El CO2 saliente producido por el metabolismo, se mide en el medidor de flujo.

El flujo incidente en la mezcla, es de 15 ml/minuto y la mezcla se remueve cada 6 das.

Por cada material, el porcentaje de carbono como CO2, es funcin del tiempo (en das, como se visualiza en el grfico).1. Con la cubierta de maz como plastificante, la evolucin del CO2 producto del compostaje es muy rpida y a los 30-35 das el carbono del material en compostaje es el limitante, y a los 55-60 das, el 60% del material fue degradado a CO2. 2. La evolucin del CO2 en papel slo, fue algo menor a 1., y mayor, luego de 60-65 das.

3. La evolucin del CO2 en celofn y en papel cubierto por polietileno, fue similar hasta los 40 das y en ese punto, es un 45-50% de papel slo.

4. El papel forrado con polietileno, tuvo un evolucin del 50% al final del

compostaje.

El perodo lag. (momento inicial del compostaje, que se caracteriza por la adaptacin de los grupos microbianos que se van adaptando a las condiciones iniciales.), muestra la importancia de la superficie especfica iniciales de los materiales. Los plsticos de los envases y residuos urbanos, son en general de superficies lisas con una relacin superficie/volumen escasa, mientras los compuestos orgnicos y plsticos no sintticos, son ms granulosos e isodiamtricos, exponiendo mucho ms superficie respecto a su volumen, que facilita el ataque de los microorganismos y los agentes fsicos y qumicos del compostaje, por ello, las cubiertas con plsticos son ms lentas a la descomposicin.La produccin de CO2 a partir de polietileno slo, est demostrando lo recalcitrante del material a la descomposicin.

En estos ensayos, el 20% del carbono, termin como biomasa

Fibra de cartn sin cubierta de La misma fibra, luego de un mes

polietileno, antes del compostaje y medio de compostaje.

Se observa colonizacin microbiana

Polietileno cubriendo a la Lo mismo, despus de un mes

fibra de cartn, antes del compostaje medio de compostaje.

Sin colonizacin microbiana

El compostaje y los plsticosTanto fue el cntaro a la fuente!... y tanto se acumul plstico sinttico en el planeta, que lleg la hora de darle cabida a la generacin y utilizacin de nuevos materiales fcilmente degradables, destruir en la medida que se pueda a lo acumulado, y/o reutilizarlos en elementos tiles. Es un tema difcil de abordar actualmente, por la presin de grupos interesados en que las cosas sigan igual que hasta el momento. Con los plsticos sintticos hemos vivido muy cmodos muchos aos, siendo innegables sus cualidades: facilidad de amoldarse al contenido que protege, excelente aislante de oxgeno y agua, inalterables, casi eternos pero el complejo viviente en el que nos movemos, empez a enviar seales de ruptura de equilibrios milenarios. Estos avisos tardaron en ser advertidos y repentinamente nos dimos cuenta que uno de los grupos que hacen a la posibilidad de vida en el planeta: los microorganismos, desconocieron la forma de metabolizar las molculas sintticas de los plsticos. El compostaje es parte del reciclaje que busca cambiar el destino final de los desechos.

El problema no tiene retorno. Entonces, qu hacer!. Simplemente hay que darles la facilidad a los microorganismos y simplificar los componentes de estos materiales llevndolos en la medida de lo posible a productos finales como CO2 y H2O para integrarlos en los procesos de fotosntesis como biomasa vegetal y de formacin de humus. Cuando Leo Hendrik Baerkeland descubri el plstico que llam bakelita, la tecnologa dio un salto enorme y los plsticos rpidamente sustituyeron otros materiales en todos los mbitos.Los plsticos son bloques qumicos que se agregan sintticamente en condiciones qumicas y fsicas especiales, formando cadenas ms o menos extensas resultando en materiales que tienen particularidades plsticas de modo que si se calientan se tornan viscosos y fluidos, pudiendo modelarse de modo de darles distintas formas. Son baratos, aislantes acsticos, trmicos hdricos y elctricos, resistentes a la corrosin, fciles de trabajar, etc., y entre sus desventajas, al quemarse son muy contaminantes, y sus residuos casi indestructibles. Utilizacin actual de los plsticos Por su naturaleza.

1. Naturales. Polmeros del mismo origen: celulosa, casena, caucho, y derivados de la celulosa: celofn, derivados del caucho: gomas y ebonita.

2. Sintticos: todos los derivados de la industria.

Por su comportamiento al calor1. Termoplsticos: materiales en estado plstico a temperatura ambiente, fluidos en caliente y rgidos a bajas temperaturas.

- Resinas de celulosa: rayn

- Poliestirenos y derivados: son monmeros del etileno, un hidrocarburode cadena abierta de slo dos carbonos, obtenido por craqueo del petrleo,

derivando en productos como: acetato de vinilo, alcoholes, PVC (polivinilcloruro), metacrilato, poliestirenos. - Derivados de la protena y derivados de amidas: nylon, perln.

- Derivados del cauchoEn general los plsticos utilizados en agricultura son termoplsticos.

2. Termoduros o termoestables: despus de calentarse no cambian de

forma y se incendian.

Ventajas de los plsticos para la agriculturaUna de las caractersticas principales para coberturas de uso agrcola, es su reducido peso.

Otro aspecto favorable es su alta transmisibilidad a los rayos solares en longitudes de ondas apta para fotosntesis, en la zona de los 700 nm en la zona de los IR, los 400 nm en longitudes del azul, y la posibilidad de disminuir la emisin nocturna de IR en invernculos, para no causar inversin trmica.Plsticos del polietileno fotodegradablesLa utilizacin para el acolchado de suelos (por ej., cultivo de frutillas), y de cultivos, se extendi de tal forma que genera un grave problema su destruccin despus de la cosecha y antes del nuevo cultivo. Sera correcto hacerlos desaparecer luego de las cosechas, pero los microorganismos no atacan este tipo de plstico y la accin oxidativa del oxgeno es casi nula; slo queda la accin de ruptura de la accin solar. En este fenmeno de la degradacin actnica, slo una porcin del espectro solar entra a actuar: las longitudes de onda entre los 295 a 320 nm. La energa de la radiacin ultravioleta de estas bandas, es de 70-100 Kcal./mol y la energa de unin de los tomos de carbono de estos polmeros es de aproximadamente 80 Kcal./mol, que permite a la luz ultravioleta romper esos enlaces, que hacen a su trama y gran resistencia. El material ideal para invernaderos y tneles debe dejar pasar las radiaciones comprendidas entre 300 y 3000 nm (ver cuadro 1) y ser opaco a las radiaciones de mayores longitudes de onda, que son los IR emitidos por el suelo y las plantas. Para los acolchados es bueno que el film tenga cierta permeabilidad a las radiaciones del suelo y planta, para aportar calor a la parte area a la noche.

La radiacin trmica corresponde a la energa no visible producida y transmitida por sustancias calientes o muy calientes.

Desde el punto de vista de la opacidad a las radiaciones del suelo y plantas, entre los 5000 y 35000 nm, el vidrio es el material casi ideal.

Por todas estas caractersticas ventajosas, los plsticos para la agricultura son muy solicitados. Utilizacin actual de los plsticosComo se ha descrito, en principio estos elementos fueron los ms apropiados para satisfacer una sociedad de consumo en aumento. Con el tiempo, sus cantidades abusivas acumuladas sin posibilidad de destruccin significativa va biolgica, se tornaron un problema creciente.Se suman otras dificultades, como la incineracin para su eliminacin: la produccin de restos muy txicos como las dioxinas y el consumo de energa trmica que implican estas tcnicas. Actualmente, y hasta no encontrar formulas apropiadas para generar nuevos productos que tengan iguales o superiores caractersticas a los materiales plsticos actuales y que la naturaleza los pueda transformar en productos finales reutilizables como CO2 y H2O.

Se deben sustituir en el ms breve plazo, segn los estudios internacionales. Los costos de la sustitucin de parte de ellos con ventanas orgnicas, o trozos de materiales orgnicos interpuestos en la constitucin plstica sinttica, hacen a estos materiales reconocibles para los microorganismos del suelo y del compost, para que puedan metabolizarse, lograr cadenas mas cortas y ms accesibles a los agentes fsicos y qumicos de estos medios. No es fcil sacarse el problema de encima porque los materiales plsticos son parte de nuestra cultura de utilizacin, pero hay que generar una necesidad permanente de cambio y legislar al respecto.

Hay estrategias a largo plazo para solucionar estos problemas. La prevencin de formacin de residuos, su reutilizacin y reciclaje, estn en marcha.

IncineracinPuede suceder que los residuos producidos por esta actividad son ms peligrosos que el material plstico original. Estos residuos son gases y cenizas, stas con elementos qumicos txicos como el cadmio. Los metales pesados se emiten con los gases en las partculas muy finas y tambin en las cenizas.

El PVC al quemarse, produce sustancias cloradas muy activas como dioxinas. Otras formas qumicas: naftalenos policlorados, hidrocarburos aromticos policiclicos, SO2, NO2 y partculas finas que afectan al sistema respiratorio. Muchos de los productos qumicos generados al quemar, todava no se han identificado. Deben considerarse los tipos de cenizas: las de partculas muy finas y voltiles, y las de base, que se depositan. Cuando se queman plsticos, la reduccin es tan slo del 45%. El problema es: qu hacer con las cenizas?Para tener un panorama real del potencial txico de estos compuestos, se pueden agrupar en funcin de las materias primas y los productos finales. Materias primasSegn el polmero a generar:

1. Hidrocarburos.

Estireno (poliestireno); etileno (polietileno); isopropeno (caucho de isopropeno); cloruro de vinilideno (policloruro de vinilideno); propileno (isopropileno).

2. Hidrocarburos halogenados (halgenos: fluor, cloro, bromo y yodo).

Cloruro de vinilideno (policloruro de vinilideno); propileno (isopropileno) ; cloropropeno (caucho de cloropropeno): tetrafluoretileno (tefln). 3. Nitrilos.

Acrilonitrilo (poliacrilonitrilo y metacrilatos).

4. Esteres.

Acetato de vinilo (poliacetato de vinilo ms copolmeros de vinilo).

5. Alcoholes.

Glicoles, glicerina, alcohol polivinlico.

6. cidos orgnicos.

cidos ftlicos (poliestirenos y resinas alqudicas); cido adpico (nylon).

7. Aldehdos.

Formaldehdos (resinas de polialdehidos, con fenol, urea o melamina) 8. Aminas (derivados del amonaco, donde los tomos de hidrgenos se suplen con grupos arilos o alquilos

Hexalmetildiamina (nylon)

9. Amidas. Melaminas (resinas); urea (resinas de urea y formaldehdos).

10. Resinas fenlicas; formaldehdos; resinas alqudicas.

11. Otros compuestos.

Acido ntrico (nitrocelulosa); anhdrido ftlico (resinas alqudicas); epicloridrina (resinas epoxi); fibras plsticas y disulfuro de carbono (rayn); aminas aromticas (resinas epoxi).Todos estos productos, en su elaboracin estn sometidos a distintas tcnicas como: soplado, laminado, fundicin, mecanizado, moldeado, etc. La vulcanizacin por ejemplo, libera azufre, aminas y nitrosaminas. La elaboracin de pigmentos implica la utilizacin de plsticos lquidos, cinc, hierro, cadmio, cobalto y ms metales. De los colorantes azoicos: fenoles, formaldehdos, amonaco. Hexametiltetramina.

Los principales riesgos de la industria de los plsticos y del caucho.

-Dermatitis de contacto: resinas, custicos, colorantes.

- Asma Bronquial: sales de cromo, formaldehdos y aditivos.

- Fiebre de los polmeros-

- Sulfucarbonismo crnico: alteraciones neurolgicas, vasculares y endcrinas.

- Neoplasias: en hgado (cloruro de vinilo); aparato urinario (aminas aromticas, aditivos, Aditivos, nitrosaminas.

- Cncer pulmonar: pigmentos de cromo, formaldehdos.

Respecto a la incineracin.

La cantidad de residuos plsticos en los enterramientos, aument tanto, que la legislacin en el mundo impone restricciones cada vez mayores para dichas prcticas. Un ejemplo: el gobierno de Filipinas consider el problema, y surgi la ley del aire puro, prohibindose la incineracin de restos urbanos, hospitalarios y txicos, promoviendo otra gestin basada en la reduccin, reutilizacin y reciclaje. En la Comunidad Europea en cambio, la cantidad de incineradores es cada vez mayor. Exposicin a las emisiones en la incineracin.

Estudios limitados comienzan a confluir en acuerdo a la contaminacin cada vez mayor de suelos y aguas, con dioxinas y metales pesados. Por ej., los animales vacunos cercanos a las plantas incineradoras, muertos, contienen elevados niveles de dioxina. Verduras, leche y huevos, se contaminan en contacto con agua y suelos de la zona de influencia de las incineradoras. Los metales pesados se acumulan, por ejemplo: mercurio en cabellos, tioesteres en orina, elevados niveles de PCB en sangre de nios.

En pulmn y tejidos corporales: fenoles clorados, plomo, mercurio y arsnico entre varios.

Dao potencial de la incineracin de plsticos en la salud humana.

1. Cncer

Aument ms de 3,5 veces la probabilidad de mortalidad por cncer de pulmn, por la emisin de cenizas y gases entre 1920-89 (Suecia).

De estmago: aument la mortalidad ms de 2,8 veces en el perodo 1961-1992 (Italia). 2. Aumento de pirenos en orina: son indicadores de exposicin a los hidrocarburos

poliaromticos, pues son metabolitos de estos productos.

3. Tioteres en orina: son indicadores de exposicin prolongada a compuestos

electroflicos. Estos compuestos producen xenobiticos (productos metablicos

intermedios mucho ms txicos que el original), por ejemplo: del metabolismo del

tetracloruro de carbono, se produce metabolitamente triclorometilo, con alteracin

en protenas e hgado. A partir del benceno, se produce hidroquinol, produciendo

severos daos en mdula sea. El hexano se puede metabolizar a hexadiona con

dao en nervios perifricos.

4. Elevada cantidad de mutgenos en orina: Contacto con cenizas y gases que daan el ADN celular.

5. Isquemia coronaria: mortalidad elevada en el perodo 1920-1989 (Suecia). 6. Cloroacn: exposicin a dioxinas.

7. Exceso de proteinoureas en orina: hipertensin, alergias, disfuncin heptica.

Los plsticos forman parte de un conjunto de residuos, especialmente los urbanos, ntimamente entremezclados. Al querer separarlos y tratarlos de algn modo, entramos en contacto con otros muy peligrosos, que son contenidos por los plsticos, y por ello algunos detalles al respecto.Potenciales txicos en el manejo de ciertos residuos

Hospitalarios.1. Residuos mdicos: de la actividad cotidiana, especialmente carpetas plsticas y materiales descartables.2. Residuos patolgicos: Sangre y derivados de humanos y animales, contenidos en envases plsticos.

3. Residuos patognicos: contenidos txicos y activadores biolgicos.El problema es el mal manejo que hace a esta actividad. El 15% de la basura comunitaria suele tener residuos de este tipo (EEUU 1995). Ya se vio el riesgo de la incineracin de estos residuos, como la generacin de dioxinas y mercurio en cenizas y gases.

Potenciales cancergenosPVC: plstico muy utilizado en las prcticas mdicas y tiene un 75% de su peso molecular, como molculas de cloro. Al quemarse produce gran cantidad de dioxina y humo, todos cancergenos, generadores de problemas genticos, de fertilidad, altera el sistema hormonal y son depresores del sistema inmunolgico.

La dioxina se traslada a los pastos, suelos y en reservas grasas de vivientes, de muy difcil eliminacin. Productos como carnes, leche y pescado, tienen en el perodo de medio siglo, un aumento de dioxina de 300-500 veces. Ftalatos: Son los plsticos flexibles muy utilizados para bolsas y sondas. Son probables cancergenos segn la Agencia de Proteccin Ambiental (EPA).

El dietilexilftalato, al combinarse con otros componentes a base de cloro, lo hace ms rgido o ms flexible. El ftalato como material recipiente puede disolverse en parte, y pasar al contenido, aumentando este efecto con la temperatura (pinsese en una sonda plstica con este producto).

Es un plstico muy extendido desde fines de la dcada del 90, siendo sus usos: botellas transparentes para bebidas fras, bandejas, envasado de alimentos y ms. Problemas con el reciclajeSi bien los plsticos pueden reciclarse en su gran mayora, hoy son de difcil solucin, especialmente en las grandes ciudades. La tarea de recoleccin y disposicin final es costosa, no slo por la cantidad, sino su volumen, que resta espacio efectivo a la ubicacin definitiva, pero la tarea hay que realizarla.

La composicin de la basura de poblaciones, es muy variable: el clima, hbitos alimenticios y de higiene y el nivel cultural, lo hacen muy cambiante. Puede aceptarse la siguiente gua:

Plsticos: 20%

Material vegetal: 10%

Metales: 12%

Vidrios: 12%

Papel y cartn: 35%

Otros: 18%Plsticos biodegradables

Los vaivenes del costo del petrleo son aproximadamente igual a la de los plsticos biodegradables. Actualmente hay mayor inters cientfico en ellos.

La elaboracin de estos plsticos a partir de elementos naturales es un reto para los mbitos industrial, agrcola y de servicios varios. Se pueden clasificar del siguiente modo:1. Polmeros de sntesis qumica clsica usando monmeros biolgicos de fuentes renovables.El monmero es una molcula de pequea masa molecular que unida a otros monmeros, a veces cientos o miles, por medio de

qumico" enlaces qumicos, generalmente

covalente" covalentes, forman macromolculas llamadas polmeros.

Los aminocidos son los monmeros de las protenas.

Los nucletidos son los monmeros de los cidos nucleicos.

Los monosacridos son los monmeros de los glcidos.

Existe confusin respecto a que los cidos grasos son monmeros de los lpidos.[ Sin embargo esto no es as, ya que los cidos grasos se unen a los lpidos, convirtindolos en saponificables. Los lpidos solos no son saponificables.

2. Polmeros sintetizados por microorganismos (bacterias nativas o modificadas) PHAs: Es un producto prometedor. Lo producen bacterias G+ y G-, pero en mayor cantidad estas ultimas. El primer PHB lo produjo en laboratorio, Bacillus megaterium en 1925. En 1958 se observ que este polmero se acumulaba en mayor cantidad, cuando la relacin glucosa/nitrgeno estaba desequilibrada, esto significa que la produccin era mucho mayor cuando la bacteria pasaba hambre. En la actualidad se producen ms de 150 polihidroxialcanohatos distintos.Posteriormente ocurri que Pseudomonas oleovorans (ATCC 29347), produjo el primer biopolmero comercial, un copolmero llamado PHB y PHV, llamado comercialmente biopol, Que actualmente lo produce Ralstonia eutropha, a partir de glucosa y cido propinico.

Estos bioplsticos en la actualidad ya estn sintetizados, a partir de una sola fuente de carbono por las bacterias y exhibe alta degradabilidad y propiedades termomecnicas, mejores que el PHB puro.

En general los PHA, son insolubles en agua, biodegradables y no txicos. El mayor beneficio es el ambiental y la mayor facilidad de desintegracin, y menor cantidad de CO2 y efecto invernadero. Si bien los plsticos pueden reciclarse en su gran mayora, hoy son de difcil solucin, especialmente en las grandes ciudades. La tarea de recoleccin y disposicin final es costosa, no slo por la cantidad, sino su volumen, que resta espacio efectivo a la ubicacin definitiva, pero la tarea hay que realizarla.

Trabajos de la investigadora Silvia Miyazaki y colaboradores del Conicet, Comisin Nacional de Energa Atmica, ctedra de Microbiologa de la Facultad de Agronoma de Bs. As., y grupos de Italia, Alemania y Japn, durante tres aos recolectaron bacterias en todo el territorio argentinopara seleccionar el microorganismo que trabajase mejor y que fuese totalmente inocuo. Se seleccion el Azotobacter chroococcum. Se coloc el microorganismo en un medio de cultivo, con minerales y fuentes de carbono. Al alterarle la dieta correcta, el microorganismo desva su camino metablico normal y comienza a producir sustancias tipo polister. La falta de oxgeno y/o nitrgeno, provoca lo explicado. En un lapso de cuatro das almacena hasta un 80% de su peso en polister, luego se rompe la pared bacteriana, se extrae el polister, se purifica y calienta para transformarlo en plstico.Una vez que el material se ha fundido, se observa el producto, sabiendo el estado de rigidez, por la cantidad de pequeas esferas plsticas formadas. Al conocer el camino metablico es posible regular la flexibilidad, rigidez y resistencia del polmero.

Estos materiales tienen caractersticas parecidas al poliprolileno. Se pueden moldear con las mismas mquinas que se emplean para los plsticos tradicionales. Se pueden utilizar adems como parches o hilos de sutura en ciruga, por ser inocuos.

PLA: Monmero natural producido por fermentacin a partir de elementos ricos en azcares, celulosa y almidn y es polimerizado por el ser humano. Todos estos bioplsticos presentan caractersticas termoplsticos y fsico-qumica iguales a los polmeros del petroleo, pero se degradan en condiciones favorables. El almidn, lo sintetizan los vegetales en la fotosntesis:

CO2 + H2O + energa luminosa Almidn + energa qumica.

Cultivos ricos en almidn: maz, trigo, cebada, centeno, avena, arroz, etc., son muy ricos y son la fuente principal para obtener cido polilctico (PLA), resina que puede moldearse como plsticos sintticos. Se obtienen el almidn y las bacterias lo transforman en cido lctico o hidroxipropinico (monmeros que unen o polimerizan para formar plsticos PLA). Es uno de los plsticos biodegradables ms estudiados, y estn disponibles desde 1990. Es utilizado en la fabricacin de botellas transparentes para bebidas fras, bandeja de envasado para alimentos y muchas otras aplicaciones. 3. Utilizacin del camo (Cannabis sativa)

Planta cultivada como fibra, desde la prehistoria. Su fibra es resistente a la humedad y las variaciones climticas. Sus aplicaciones:

Fibras textiles y cordajes de gran resistencia, ligero y fcil de transportar.

Combustibles ecolgicos, lubricantes y plsticos vegetales Materiales de bioconstruccin de gran resistencia. Celulosa como papel Materiales aislantes, piezas plsticas y textiles en automviles de alta gama.Es la fibra textil de origen vegetal ms largo, suave y resistente. La utilidad del plstico en base a camo, radica en su facilidad de reciclado y lo biodegradable, por lo tanto, fcil de compostar. El reglamento de la Comunidad Europea, establece variedades de camo para la produccin de fibras: Benito Carmagnola, CS, Delta-Llosa, Dioica 88, Epsilon 68, Fedora 17, entre una veintena aprobadas. Tratamientos de de elementos plsticos por compostaje.El tema apuesta a colaborar a transformar o reutilizar por este sistema, los elementos plsticos sintticos y naturales. Surgen preguntas, acerca de la efectividad del compostaje, su factibilidad econmica y tcnica y si es vlido compararlo ventajosamente con otros sistemas de transformacin de residuos. Sin ser un especialista en plsticos, pero conociendo por experiencia los alcances del compostaje, pueden contestarse los interrogantes. Si el compostaje se realiza en forma cuidadosa, respetando los tiempos, y controlando los parmetros de humedad, altura de pila y temperaturas correcta, a partir de todo el material orgnico de los residuos (incluidos los plsticos biodegradables), se lograrn sustancias hmicas, y productos de la respiracin microbiana, como CO2 y H2O, pudiendo stos integrarse al proceso de fotosntesis. Se destruyen as toxinas y microorganismo indeseables. Los plsticos sintticos permanecen, pero pueden reutilizarse. El compostaje, obliga en este caso a zarandear lo compostado, quedando los plsticos sintticos, fcilmente manejables, habindose resuelto adems, un problema importante: la reduccin de volumen de los residuos en bruto. Esto permite abaratar costos de traslado y reducir espacio de ubicacin de estos elementos, pues una cosa es mover un volumen de residuos mezclados, y otra trasladar slo un componente. La factibilidad econmica y tcnica, est muy relacionado con el aspecto social: la comunidad debe conocer de sus alcances, realizndose pruebas pilotos, y puestas a su consideracin. Si en un breve perodo (por ej. un ao), el sistema permiti reducir el efecto de la acumulacin de plsticos sintticos, permitiendo mayor reutilizacin, la comunidad debe decidir, visto las pruebas. Las comparaciones de distintas tcnicas de reciclado, lleven tiempo porque para obtener resultados significativos, se deben realizar ensayos a nivel zonal o regional, aunque por algn lado hay que comenzar y probar cuesta poco. Estas consideraciones son especialmente para nuestro pas, donde los trabajos en conjunto de regiones son difciles visto la falta de trabajos y datos accesibles de estas actividades. Es probable comparando la incineracin, enterramiento y compostaje, que ste no sea lo ms econmico, pero compostar, como se vio, deja un mensaje: puede ser ms caro econmicamente, pero es el elegido por el ecosistema, por lo dicho anteriormente, acerca de sus ventajas, y por lo tanto el ms barato socialmente.En las plantas de compostaje de residuos urbanos, se reciben bolsas cerradas con residuos, paales descartables, restos de electrodomsticos y trozos de carpintera de plsticos, entre muchos residuos. Los plsticos pueden ser de tipos distintos; PVC, PE, ftalatos, poliestirenos, metacrilatos, etc. Los paales descartables merecen un comentario, por el comportamiento en el proceso de compostaje. Es un producto absorbente con materiales desechables y plsticos no compostables.

El papel tissue y el gel de la capa 3, ayudan a mover los lquidos dentro del paal. La tela no tejida de caractersticas hidrofbicas son barreras antiescurrimientos no permitiendo el paso del agua y es de polipropileno. La celulosa es de Pinus insigne y degradable; los lquidos se absorben por capilaridad. El polmero de celulosa muy absorbente est en el ncleo, permitiendo que el paal sea ms delgado. El 65% de los componentes del los paales, son descartables y compostables, y el resto es material muy difcil de transformar. Entre el 1-3% de los componentes de los residuos urbanos, son paales descartables, aunque este porcentaje es muy variable indicando su nivel social. En localidades pequeas por ejemplo, de menos de 5000 habitantes, con una descarga diaria de 3-4 toneladas diarias de residuos, puede haber 2-2,5 toneladas de orgnicos y 0,4-05 toneladas de plsticos de distinto origen. En los residuos urbanos, adems de los paales, los envases tetrapack, que aparecieron por la necesidad de mayor tiempo libre, facilidad y eficiencia de transporte. El envase tetrapack, tiene por objetivo, proteger el medio ambiente, optimizando los recursos y la energa para la funcin asignada. Un envase de este tipo (un litro o un kilo), no sobrepasa los 28 gr. siendo de este modo, muy liviano. La disminucin de la energa se refiere a su reduccin a lo largo de toda la cadena: desde los proveedores de tintas, aluminio, cartn y PE, siendo el envase mismo el que produce ms ahorro de energa, ya que los rollos de los componentes, en rollos o bobinas, van directamente de la fbrica, al cliente, que es el que arma los envases, ahorrando mucha energa de transporte. Tambin se ahorra energa pues el almacenamiento y transporte se hace sin refrigeracin. Estos envases se reciclan con xito, dado sus componentes:

1. protege de la humedad externa. 2. estructura muy resistente. 3. adherente de capa externa. 4. evita el paso de oxgeno, luz y microorganismos.

5 y 6. Evita el contacto del contenido con el resto de los componentes. El envase es 100% reciclable y es parcialmente compostable, previa ruptura o trozado. El reciclaje es viable a largo plazo, si los beneficios ambientales y econmicos, superan los costos. El destino habitual de estos residuos, son los vertederos y enterramientos, porque se piensa que no implica gran impacto, pero permtaseme explicar el manejo de la basura en la ciudad de Gral. Pico, de ms de 30000 habitantes en la provincia de La Pampa, en la Repblica Argentina, cuyos vecinos, optaron por el compostaje, como tcnica para transformar los residuos domiciliarios y municipales, y luego saquen el/los lectores, sus conclusiones. Esta localidad, luego de dcadas de descargar los residuos urbanos en profundas y extensas zanjas que flanqueaban las calles de tierra de acceso a la ciudad, separar lo rescatable de la basura en esos vertederos por personal golondrina y tapar lo sobrante, se contamin el subsuelo, y se formaron con el tiempo bolsas de gas metano, perceptibles por olfato, ni bien se ingresaba en esas calles. El problema complejo: contaminacin por olor de un gases con efecto invernadero, filtracin al subsuelo por jugos residuales en zanjas recipientes de basura no forradas con capas de proteccin de lquidos contaminantes y cantidades crecientes de plsticos sintticos no transformables, hicieron que las autoridades (dcada del 90), de comn acuerdo con la comunidad, construyeran un centro de transformacin de residuos. En ese lugar, se separa la basura orgnica para transformacin por compostaje y lombricompostaje, cuyo abono se distribuye en las quintas comunitarias del municipio, y lo inorgnico en dos grupos importantes: los plsticos y las latas de aluminio. Estas ltimas pasan a fundicin en la misma planta, obtenindose barras de aluminio puro y con aleaciones con tungsteno y magnesio, y de los materiales plsticos se realizan varillas para alambrado y baldosines.

Se pueden presentar problemas variados con la tendencia a deshacerse de estos materiales, y debe procurarse ver la forma en que puede colaborar la tcnica de compostar. Ceniza de incineracin de plsticos y bolsas sueltas del mismo material. Esto puede verse en basurales municipales descuidados en nuestro pas. Una forma de solucionar y reordenar los materiales puede ser:

1. El material incinerado, puede contener cantidades significativas de cadmio, mercurio y plomo. Las bolsas pueden estar vacas y/o llenas. Pueden romperse a mano o por trozadora trabajando con limpieza y en sectores especiales para el manejo de estos residuos. Al armar las pilas para compostar, se coloca una base de unos 0,4-0,5 mt de altura de basura orgnica, se coloca encima otra capa de algo ms fina de cenizas y bolsas picadas o rotas, y encima se termina con otra capa igual a la primera. Luego de regar y tapar las pilas en forma cuidadosa, lograda una temperatura algo mayor a un compostaje comn (55-60C),porque lo que se optimiza en este caso es lograr temperaturas altas y sostenidas de compostaje, para controlar microorganismos toxicgenos provenientes de la basura familiar y las bolsas rotas con contenido desconocido. Es un compostaje teraputico. Aproximadamente al mes, con mucho cuidado para no contaminar, se puede voltear la pila a maquina o manualmente, regar nuevamente y se entra posiblemente en la fase 2 (ver fig. 10) y en unos 3-4 meses luego de llegar a temperaturas ambientes, obtener el abono (fase 3 fig.10). Zarandear el producto: quedan plsticos no transformados que pueden retornarse nuevamente a nuevas pilas, pero esta vez mezclado con los residuos orgnicos porque estn limpios de microorganismos.

El aprovechamiento de los residuos plsticos, depende mucho del ingenio aplicado, por ejemplo baldosas y paneles, picando el material, manejando las temperaturas y presin para darles rigidez. Los envases tipo tetrapack, tienen un 75% de cartn, 20% de polietileno de baja densidad, y 5% de aluminio; el material no utiliza resinas fenlicas como pegamento de sus componentes, por lo que no tienen materiales contaminantes. El papel se aprovecha colocando los envases trozados en agua, removiendo para separar las fibras que se vuelven a convertir en pulpa para papel de alta resistencia, toallas domesticas, papel para escritura, etc. El material trozado, puede directamente, ir a compostaje, colocando al medio de las pilas para recibir la mayor temperatura en la fase 1. (fig. 10), donde el cartn se humifica, y el aluminio se rescata, y los plsticos quedarn retenidos en al zaranda, cuando el material pasa por ese proceso. Estos envases pueden ser incinerados con tecnologa limpia, absorbiendo los gases. Son elementos valiosos como combustibles, ya que 2 kg de envases producen la energa de 1 kg de petrleo, y la energa de un envase equivale a una hora y media de luz de lmpara. El hecho de compostar enteros estos recipientes, permite no contaminar los vertederos, porque se transforman como se explic en las pilas. Esto genera ms espacio en el sitio donde se tira la basura si se realizan enterramientos, dando lugar a mayor material orgnico, que es que se quiere transformar. Estos envases de formas cuadradas y firmes, permite en las pilas de compostaje si no se pican o cortan primero, actuar como elementos que ayudan a una mejor aireacin natural. Unos 300 envases plegados, caben en un recipiente de 10 lt, pesando aproximadamente 8 kg. Algo ms sobre el compostaje de residuos municipales y los materiales complejos (cartn, metal y plsticos.) Las bolsas se abren en lugares previamente asignados a tal efecto; lo mismo debe hacerse con los plsticos sueltos y bolsas abiertas. Todos estos elementos deben trozarse o picarse. Cuando se hacen las pilas para compostar, todo este plstico se mezcla con el material orgnico. Aunque se explic anteriormente, los plsticos de los envases, como los tetrapack enteros, pueden introducirse en las pilas para mejorar la aireacin natural. Al medio de las pilas al armarlas, se colocan los plsticos trozados que han contenido materiales potencialmente o ciertamente peligrosos, para que el compostaje los transforme, y limpie con alta temperatura los plsticos resistentes al compostaje. Fig. 11 a

Picadora-trozadora F b 1 2 B A 3 4 6 5 12 7 8 C

Zarand 11 9 10 E DDe la fig. 11:

A: Conjunto de plsticos separados en la descarga de la basura, que integrarn el compostaje. Pueden estos residuos, antes de armar la pila de compostaje B, seguir distintos caminos: A-1-2: Los plsticos pasan por trozadora ubicndose en la parte central de la pila, al armar la pila compostaje. A-3-4: Los plsticos van un depsito intermedio con abundante cantidad de agua y preferentemente con absorbente en el la parte inferior. All los plsticos se lavan removiendo intermitententemente, y pasan a la pila B, ubicndose en la parte central de la pila o mezclndose con el material orgnico a compostar. Como los plsticos se lavan previamente, no es necesario colocarlos inicialmente en la parte central. A-5: Los materiales plsticos pasan como se presentan, a la pila de compostaje. Como no se lavan previamente, se sugiere la colocacin al medio de la pila, alarmar la pila de compostaje. 6: El material absorbente de la pila, se retira peridicamente, y se integra a la mezcla compostar. Reponer material nuevo, que normalmente es celulsico; cscaras, papel de diario, viruta, etc.

B-7-C: Luego de un tiempo, el compost est terminado (pila C)

C-8: El material pasa por zaranda.

9-D: Abono sin plsticos

10-E: En E, los plsticos que han sido pasado por compostaje, pueden retornar nuevamente a la mezcla B a compostar (E-11 y/o E-12), o reutilizarse. La pila F indica que en la fase de alta desintegracin de residuos orgnicos en el compostaje, la temperatura mayor se encuentra en el centro de la pila (b), mientras que disminuye a medida que se llega a la superficie (zona a de la pila).

Un serio problema se presenta con las basuras municipales al aire libre, en los lugares donde se deposita el contenido de los camiones en forma descuidada y sin tapar, Con el tiempo esos lugares se convierten en criaderos de alimaas: ratas, perros, cirujas, aves que transportan enfermedades y exposicin a microorganismos txicos en la basura. Pero hay otro problema visible: la dispersin en el tiempo de plsticos de las bolsas, que irrumpen en los campos de cultivos circundantes, orillas de caminos, alambrados y poblaciones, transportados por el viento. Algo en lo que no se piensa siempre, es el problema que se presenta en los campos de cultivo, al realizar la siembra directa, actualmente tan comn. Esta tcnica apunta a conservar la estructura del suelo y optimizar la siembra y emergencia de las semillas, por lo que los retazos plsticos enterrados, dificultaran todas estas labores y xito del trabajo, no logrndose el stand de plantas apropiados por unidad de superficie y la consiguiente disminucin del rendimiento. Estos basureros sin tapar, tendrn en el tiempo, reas con material viejo, y el rea reciente con material recin depositado. Estos lugares pueden recuperarse por compostaje, aprovechando y colocando en lugar seguro los materiales plsticos. Un ejemplo de lo que sucede en nuestro pas, se da en las zonas aledaas a ros y arroyos, con pueblos/ciudades entre 20-40000 habitantes y con produccin principalmente agrcola y los basurales a 5-10 Km. de las poblaciones. La figura 12 se explica: A: basurero viejo B: basurero con material reciente

1-2-3: campos de cultivo

El aprovechamiento de estos lugares puede realizarse con poca maquinaria y cantidad de personal variable, pero de trabajo permanente y adiestrado. Con una motopala se abren caminos anchos en el basural. El material entre los caminos de troza totalmente pasando sobre la basura, un rolo o rodillo pesado cortando estos materiales. Sobre este material puede con ventaja colocarse descartes de industrias de la alimentacin, barros de tratamiento de aguas, cama de animales estabulados o de feed lots, etc., para elevar un poco la cantidad de nitrgeno, que alimentar a los microorganismos del compost. Se vuelve a pasar la motopala formando pilas para compostaje, de longitud variable hasta 1 mt. de altura. Regar con carro regador y tapar con mucho cuidado las pilas en compostaje con polietileno de 200 micrones de espesor. En las mismas pilas puede realizarse tambin lombricompostaje, aadiendo lombrices rojas Con el tiempo, al terminar el proceso, se zarandea el producto y los plsticos sufren el tratamiento de la fig 11. Los caminos internos del basural pueden empastarse con gramneas o leguminosas que resistan el trnsito de personas y vehculos. Con estas actividades, se eliminan los problemas de acumulacin de plsticos, infiltraciones subterrneas a ros y arroyos, y limpieza de los cultivos.Entra los muchos reusos de los plsticos de los paales descartables, est el de sustrato para el cultivo de hongos comestibles. Se trituran los paales lavados, y se los pasa por lavandina o agua hirviendo. Con un 20% de estos materiales y un 80% orujos de frutas, hollejos, cscara de caf y variados frutos, se logra muy buen sustrato para el cultivo del hongo Pleurotus spp. En sntesis: Los materiales sintticos prcticamente indestructibles y cada vez ms abundantes, tienen una sola forma de ser destruidos rpidamente, y es por incineracin, pero esto produce gases que se elevan y ubican en la parte superior de la atmsfera, y con caractersticas especiales: reflejan desde la parte superior hacia la biosfera (lugar donde vivimos), la radiacin infrarroja proveniente de los suelos y mares, ros, etc. Esta radiacin calrica, se acumula progresivamente ante nuevas emisiones, elevando la temperatura que altera el delicado equilibrio de las mltiples interacciones del equilibrio biolgico. Esto es el efecto invernadero. De los restantes sistemas de tratamiento, rescato el compostaje, que aunque no eficiente para transformar los plsticos sintticos, s lo hace con los de origen natural y tambin con los de naturaleza mixta: sintticos-naturales. Esto permite, si se compara con la incineracin, reducir la emisin de CO2, transformar como se dijo ciertos plsticos por la elevada temperatura en las pilas de compostaje y permitir una mejor reutilizacin.

Bibliografa.

El compostaje proyectado a la Lombricultura. Emilio Mirabelli. 2008. Hemisferio Sur. Science and engineering of composting. Hoitink, H. y H. Keener. 1993. Renaissance Publications. Cuadro 1. Espectro solar

Rayos X

Rayos

Gamma ultraviol. Violetas rojos infrarrojos microondas

(1) 15 400-450 620-700 800-100.000 ms de 100.000 nanmetros (nm)

150 4000-4500 6200-7000 8000-1000000 ms de 1000000 Amstrongs (A)

Espectro visible

(1) Longitud de onda en nanmetros y en Amstrongs (1/1000.000 y 1/10.000.000 de mt)

493,9-494 494

Planeta tierra

161 333 mares

396

Grficos 1.

T 1 seg

A

1 2 3

t(tiempo) t

1 seg. 3 ciclos o 3 Hz

B (1 Hz)

T: Tiempo en cumplirse un ciclo o perodo A: Amplitud de onda B: ciclo de 1 seg. o Hertz

1,2 y 3: ciclos completos

Refraccin

Espacio interior

Reflexin

Difraccin

Espacio exterior

Atmsfera, suelo, etc.,

Esquema 1.

La acumulacin anormal y creciente de radiacin infrarroja o calor, por el creciente aumento de CO2, que la retorna a la atmsfera, ha hecho que en los ltimos 100 aos la temperatura media global del planeta haya aumentado en ms de 0,7C y desde 1975, ms de 0,15 C. En lo que resta del siglo, segn los expertos, la temp media mundial aumentara 2-3C y esto supone el mayor cambio climtico en 10.000 aos y ser difcil la adaptacin en el planeta, para muchos de los seres vivientes.

Grfico 2 Tendencia de acumulacin de gases EI, hasta 2004

300 1800

CO2 CH4

Dixido de carbono Metano

200 1200

300 300

NOx CFC

Clorofluorcarbonados

xidos de nitrgeno

200 120

Los nmeros: cantidades en partes por milln (ppm)

El efecto invernadero es esencial para la vida en el planeta. Sin el CO2 ni el vapor de agua, la temperatura en el planeta sera de unos 18C bajo cero.

Tendencia mundial 1976-2003

1976 2003

CO2 230 280

CH41300 1750

xidos nitrosos250 300

Fluorcarbonados 250350

Graf. 4 Emisin del IR de distintos materiales en compostaje

Porcentaje de transmitancia (%) principio del compostaje

15

Fin del compostaje ( ms de 80 das)

12

b

8 a

c

4

3

2

1 d

4400 4000 3600 3200 2800 2400 2000 1600 1200 800 400 nanmetros

Material a compostar fig. 4

Material compostado

+ Vapor de agua + CO2

Dentro de las pilas de residuos en compostaje, hay distintos compuestos plsticos sintticos y naturales, con bandas de absorcin/emisin en la zona del IR, caractersticos. Es lo que mide el mtodo FTIR.

Microfotografas electrnicas. Muestran la recalcitrancia del carbono del polietileno a ser transformado por la microbiologa del compostaje, y la labilidad del carbono en estructuras orgnicas complejas naturales, como la celulosa y sus derivados.

Grf. 5 Material en compostaje

% de carbono a: papel slo

90 b: cubierta orgnica cubriendo papel

c: celofn

80 d: polietileno cubriendo papel

e: polietileno slo a

70

b

60 c

50 d

40

30

20

10

Perodo lag.

0 e

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 das

b: cubierta de protena de maz (zena) como plastificante.

fig.5 Compostador experimental

Gas (CO2 respirado por microorganismos)

2L

Medidor de flujo de gas

Aire aire aire

CO2

Humidificador

Aire

Solucin de hidrxido de sodio

Absorbedor de CO2

Bomba de aire

Compostador

CO2

Muestra en

compostaje

Cuadro 2. Resultado de los compostadores

a b cd e

tiempo de compostaje60 57 82 82 82(das)

% de carbono como 59 56 64 48 0,6

CO2 generado

% de carbono en 19 24 25 46 100

Residuos

% total de carbono 78 80 94 89 101

Todo lo expresado anteriormente, demuestra la importancia en la velocidad de degradacin de polmeros como la celulosa, respecto a los sintticos plsticos

Cuadro 3 Degradacin de celulosa en envoltorios, durante el compostaje

Cubierta de zeina cartn slocubierta concelofn

Polietileno

% de celulosa 94 96 93 95

degradada

Tiempo de

compostaje 57 60 82 82

(das)

2 billones carbono en masa vegetal

= 4

0,5 billones de CO2 en atmsfera

El % de carbono en el CO2 es de un 25% (25% de 0,5)

2 billones de carbono en la masa vegetal

= 16 veces ms

0,125 billones de carbono en atmsfera

Cuadro 4

Densidad (gr/cm3)

Polietileno de baja densidad0,9-0,93

Polietileno de alta densidad 0.94-0,96

EVA (acetato de etilen vinilo)0,92-0,93

Vidrio 2,4

Aluminio 2,7

Fig. 7 Luz incidente en invernculos con cubierta de polietileno

Cubierta plstica

: Radiacin absorbida por el plstico

: Radiacin reflejada

: Radiacin difusa o difundida

: Radiacin directa a las plantas y al suelo

: radiacin infrarroja del suelo, proveniente del rojo de

de la radiacin directa

La luz que hace al crecimiento vegetal es: la directa, la difusa y la IR, que se genera en el suelo al impacto de la directa. La IR se refleja hacia el interior, elevando la temperatura interna en el invernculo.

Cuadro 6.

Radiacin UV VisibleIRTotal

(300-2000nm)

Polimetacrilato (3mm)68928084,5

PVC (0,25 mm)72889088

Vidrio (3mm) 53 908886,5

Polietileno (0,1mm) 68 8083 80

Cuadro 7. % de transmisin a la radiacin solar y trmica

Material transmisin solar transmisin trmica

pared simple pared doble (pared doble)

Polietileno transparente 76 (89) (81)71

Vidrio 86 (90)754,4

PVC transparente 84 (91) (84) 12

( ): t. solar directa

Material plstico Fig. 8

Material orgnico lbl a microorganismos

El compostaje puede aplicarse al tratamiento de estos residuos, con personal muy adiestrado para este reciclaje. Deben extremarse los cuidados en el transporte, la apertura de los contenedores, y la tcnica para compostar. Debe sumarse a todo ello, seguimientos con anlisis microbiolgicos de bacterias, hongos, virus y protozoos.

Obtencin de energa y distintos destinos de los plsticos

Incineracin

Rediseados

Biodegradables Reciclables

Planta de reciclado

Relleno sanitario

Cuadro 7.

Compostaje

(distintos usos)

Materiales sintticos

Fig. 8

Perfil de un paal descartable

Ascenso de lquidos

Perfil de un envase tetrapack Fig. 9

Parte externa

Parte interna del envase

Tela muy hidrofbica

5

Papel poroso sinttico muy hidroflico

Polmero de celulosa muy absorbente 4

Celulosa 2

PE impermeable a lquidos 1

Gel 3

1. PE

2. Papel

3. PE

4. Aluminio

5. PE

6 PE

En esta planta de transformacin, utilic envases enteros de plstico, buen material para integrarlos a las pilas de compostaje de la basura, y que actan como aireadores naturales, ya que si los residuos orgnicos se compostan sin aireacin forzada, la introduccin de aire en las pilas en este caso no puede hacerse, porque no es aconsejable el movimiento manual ya que habra traslado de material en descomposicin que contaminara el lugar por emanacin de gases, lquidos contaminantes, dificultad en el trabajo, etc. Las pilas deben quedar estticas hasta su total descomposicin en abono. Al dejar envases enteros en las pilas, se les da a las mismas ms bulking o material estructurante. El material de la basura, muy lbil, al transformarse, tiende a formar capas compactas en profundidad, y al faltar aire habr malos olores. Las botellas enteras evitan en parte dicha tendencia, al hacer de soporte, retardando el efecto compactacin, permitiendo adems, mayor aireacin natural. Este es un modo importante de utilizar estos materiales. Al retirar el material ya compostado, quedan los envases nuevamente listos para reutilizarlos.

Fig. 10 Ordenamiento del compostaje

65-70 C

1. 2.

3. abono

temperatura

65-70 C

1.

2.

3.

Tiempo (meses)

Basura municipal

Cenizas y bolsas

Importante:

Es muy probable que el producto logrado (humus), tenga cantidades apreciables de los metales pesados txicos mencionados, que exceden los estndares internacionales para utilizarlos en los suelos cultivados para forrajes, huerta, etc., en este caso debe derivarse su uso para enmendar o mejorar suelos o sustratos de cultivos que no impliquen peligro su ingestin, ya que los elementos de las cenizas, como cadmio, mercurio, plomo, etc., en general se ingieren va vegetal o comida animal, y se sabe su peligro, por ser fcil de acumular, difcil de metabolizar y txicos extremos por la tendencia a acumularse en pncreas e hgado con mucha afinidad tejidos nerviosos. Cncer e infertilidad son algunos de los resultados de la acumulacin en tejidos de estos elementos.

Esto no significa que no pueda utilizarse el abono. No hay nada que limite su aplicacin, pero para cultivos florales y forestales, o mejorar suelos de baja capacidad de uso, para utilizarlos en el futuro, cuando parte de estos elementos se hayan metabolizado en los suelos, o los hayan retenido las arcillas.

Fig.12

Ruta

Arroyo Ro

Ciudad

A

B

1

2

3

Si estos conceptos puestos en prctica permiten disminuir el porcentaje de plsticos de los residuos y la emisin de CO2 a la atmsfera, el objetivo se ha logrado.

Cranme que es as! Emilio Mirabelli

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