PUCP Suplemento Neo Año 7 No. 81 2015

8/20/2019 PUCP Suplemento Neo Año 7 No. 81 2015

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SUPLEMENTO DE INNOVACIÓTECNOLOGÍA E INVESTIGACIÓDEL SEMANARIO PUNTOEDU

CONOCE LOS MÉTODOS QUE SE ESTUDIANEN LA PUCP PARA BRINDAR VALOR ALOS DESECHOS PLÁSTICOS Y, A SU VEZ,PARA REPRODUCIR ESTE MATERIALSIN USAR PETRÓLEO EN SUREELABORACIÓN.

AÑO 7 ● N° 81 ● AGOSTO 2015

FOTO:

Reciclaje

QUÍMICO


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Los plásticos están en todaspartes, en las bolsas que

usamos cuando hacemos lascompras o en los aparatoseléctricos. Reducir su empleo esuna buena forma de ayudar a que

su consumo sea menos dañinopara el medioambiente, puesestos materiales no se degradancon facilidad. Lo es también eldesarrollo de un método capazde dar buen uso a los desechos

plásticos que se generan día adía, como es el caso del reciclajequímico, una técnica que seinvestiga en la PUCP de la manodel Dr. Javier Nakamatsu y quepresentamos en este número.

DESPOLIMERIZACIÓN DE PLÁSTICOS

LAS INVESTIGACIONES LIDERADAS POR EL DR. JAVIERNAKAMATSU, RELACIONADAS AL RECICLAJE QUÍMICO DEPLÁSTICOS, IMPLICAN EL REAPROVECHAMIENTO DE MATERIALELABORADO CON PET, NYLON 6 Y POLICARBONATO. ESTAÚLTIMA INVESTIGACIÓN GANÓ UNA MEDALLA DE ORO EN ELSALÓN INTERNACIONAL DE INVENCIONES DE GINEBRA.

» EscribeDIEGO GRIMALDO

N

adie puede negarla enorme impor-tancia que tiene elplástico en la ac-

tualidad. Desde sucreación, a media-dos del siglo XIX, el uso de esteproducto se ha extendido sobre-manera gracias a sus diferentescaracterísticas, como bajo peso,facilidad de manipulación y du-rabilidad; las cuales, si bien loconvierten en un elemento ver-

sátil muy valorado por la indus-tria, también lo han sometido adiferentes críticas, pues emplearun material que tarda cientos

de años en descomponerse oca-siona innumerables problemasmedioambientales.

Hoy en día muchos plásticosson reciclados físicamente, paralo cual se les funde y da la formaque se desea para su nueva apli-cación. Este proceso pierde efec-tividad al realizarse numerosas

EDITORIAL

veces, pues el material recicladosufre un proceso de degrada-ción que disminuye su calidad.Como alternativa a este méto-

do se pueden emplear procesosquímicos que permiten utilizaral desecho plástico como fuentede materia prima, no solo paraproducir nuevamente el mate-rial original, sino para producirotros productos con diferentescaracterísticas.

EL RECICLADE PLÁSTICALTERNATIVAPROVECHDESECHOS MATERIAL, DÍA SE ACUEL MUNDO.

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Método

INNOVADOR


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| PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ |

SUMA RIO

ENTREVISTA 4-5Dr. Bruno Bertolotti

INFOGRAFÍA 6-7Reciclaje del policarbonato

EL EQUIPO 9Trabajo en conjunto

EN CONTEXTO 10Negocio rentable

LIBROS 11Los polímeros y sus aplicaciones

EN VOZ ALTA 12Dr. Javier Nakamatsu

OPI-PU


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Técnica químicaSe denomina plástico al materialsintético obtenido mediante unproceso de polimerización. Setrata de una reacción mediante

la cual se unen moléculas de bajopeso (monómeros) provenientes,principalmente, de compuestosorgánicos derivados del petró-leo. Una vez juntas, forman unpolímero. El reciclaje químico,por lo tanto, apunta a seguir elcamino opuesto: tomar un plásti-co, “despolimerizarlo” y obtenerel monómero base para usarlocomo materia prima.

“Normalmente el reciclaje de

plásticos se hace mecánicamente,pero este degrada el plástico y lehace perder propiedades impor-tantes, así que llega un momentoen el que lo que se obtiene ya nosirve de mucho, pero si se le reci-cla químicamente, se rompen susmoléculas de manera controlada

y se obtiene un producto prin-cipal útil”, afirma el Dr. JavierNakamatsu, docente del Depar-tamento de Ciencias.

Iniciativa destacableLiderados por Nakamatsu, ungrupo de investigadores de laPUCP, con fondos procedentesde la Dirección de Gestión de la

eneee

Dr. Bruno Bertolotti, egresado de laEspecialidad de Química de la PUCP

ENTREVISTA

¿Qué vínculo tiene con lasinvestigaciones lideradaspor el profesor Nakamatsu?

Cuando pasé a facultad trabajécon él en reciclaje de PET, puessiempre me interesaron los po-límeros. Mi tesis de licenciaturafue sobre reciclaje de plástico paraelaborar concreto polimérico. Lle-gamos a hacer ladrillos de cons-trucción provenientes de botellas.

¿Se puede trabajar con políme-ros de forma sostenible?Los polímeros son grandes molé-culas que existen en la naturaleza,como la seda, y de forma sintética,como el PET. Se puede pensar quelas botellas de plástico contami-nan más, por ejemplo, que las de

vidrio, pero es relativo. Una bote-lla de plástico pesa menos que unade vidrio, así que su transporte re-

quiere menos energía. Es una dis-cusión similar a la del uso de va- jilla descartable, que no requiereagua y detergente tras su uso. Porotro lado, para reutilizar el plás-tico, hay dos tipos de reciclaje: elmecánico o físico, que consiste enfundir el plástico y darle una nue-

va forma; y el reciclaje químicon el que se obtiene una mateprima con la que se puede hacel mismo plástico o un nuevo pomero. En general, se busca obtenplásticos más eficientes, recicllos y reutilizarlos. En su mayose hacen del petróleo, pero hoy día se pueden obtener de materprima de origen vegetal.

¿La industria se interesa en reciclaje de plásticos?El factor económico pesa mucpara la industria, la cual quiegastar menos y vender al malto precio. Si las investigacionavanzan, se podría obtener pláscos reciclados más baratos que nuevos, pero aún esto no ocur

BRUNO

BERTOLOTTI

es químico

por la PUCP

y doctor en

Química por

la Université

de Cergy-Pontoise,

Francia. Es

profesor en

la UTEC y jefe

de laboratorio

en Aris

Industrial S.A.

LaFicha

“El reciclaje deplástico va másallá de mostrarleal consumidor unproducto 'verde'".

8%DEL PETRÓLEO QUE SE USA ALAÑO EN EL MUNDO SE DIRIGEA LA PRODUCCIÓN DE 260 MILTONELADAS DE PLÁSTICO.

LaCifra


“LO IDEAL ES QUE ELRECICLAJE DE PLÁSTICOSSEA ATRACTIVO PARALAS EMPRESAS”

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¿Cómo ayudan los trabajosrealizados en la PUCP?Son pocos los laboratorios en elmundo que se enfocan en reci-claje químico de plásticos. Engeneral, el reciclaje de plástico

va más allá de mostrarle al con-

sumidor un producto "verde".La industria está preocupadapor obtener materia prima másbarata y la idea es que podamosofrecer productos con los quepueda trabajar de forma máseficiente. Así el cambio se rea-lizará de manera natural. ✜

EL ESPECIALISTAEN MATERIALES,QUÍMICAINDUSTRIAL YENERGÍA CREEQUE OBTENERUNA BOTELLADE PLÁSTICO100% “VERDE”TOMARÁ ENTRECINCO Y DIEZ

AÑOS.

El precio de la materia prima noes un incentivo para la industria,mas sí lo es la presión del consu-midor, que busca productos eco-lógicos y está dispuesto a pagarmás por ellos. Lo ideal es que elreciclaje de plásticos sea atractivo

para las empresas.

¿Hay experiencias positivas dereciclaje de plásticos en el Perú?En el país hay fábricas de botellasque tienen programas de reutili-zación, reducción y reciclaje. Enel caso de reducción, buscan ha-

cer las botellas más ligeras paraemplear menos plástico en sufabricación. Para la reutilización,hay programas de botella a bote-lla. Además, existen las botellas“verdes”, para las que se empleaaceite vegetal o desechos agríco-

las. Hasta ahora en ninguno delos casos se llega a lo ideal, quesería que el 100% de una botellasea de plástico recuperado o quesu origen sea vegetal. La técnicamejora, pero por ahora eso no sepuede hacer. Quizá se pueda lo-grar en cinco o diez años.

SULSBA YÉPEZ


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Investigación (DGI) y la secciónQuímica de nuestra Universidad,principalmente, ha desarrolladotres líneas de trabajo relaciona-das con el reciclaje químico deplásticos. “Nuestra intenciónsiempre ha sido sacar provechode los desechos plásticos y em-

plearlos para producir compues-tos químicos que no se producenen el Perú, donde se utiliza elpetróleo solo como combustible.

Además, buscamos solucionar,de alguna forma, el problemaambiental causado por los plásti-cos”, destaca el especialista.

Una primera línea de investi-gación se basó en el empleo deltereftalato de polietileno, común-mente denominado PET (por sus

siglas en inglés), un plástico co-mún con el que se fabrican bo-tellas y del que pudo obtenerseel monómero bis tereftalato deetileno, base para fabricar poliés-ter insaturado. “Las resinas depoliéster insaturado se utilizan,por ejemplo, en la construcciónde buques, botes y partes automo-

Mira un videosobre el métodoPUCP para obtenerbisfenol-A de de-sechos de plástico

en www.puntoedu.pucp.edu.pe.

.eduWeb



trices que requieran resistencia alagua. También se emplean comoconstituyente del concreto poli-mérico, material que tiene mayordurabilidad y resistencia que suanálogo comercial (y que pudodesarrollarse en nuestra Univer-

sidad)”, explica la Lic. GiullianaTiravanti, egresada de la Especia-lidad de Química.

“El motivo principal que nosimpulsó a incursionar en estetema fue la preocupación por lacantidad de material que termi-na acumulado en basurales. De

LAS BOTELLASDE PLÁSTICOMÁS COMUNESSE ELABORANA PARTIR DELTEREFTALATODE POLIETILENO(PET).

CICLO ALTEUSO DEL POEl Dr. Javier Nakamatsu y

para conseguir bisfenol-A Se trata de un tipo de recimonómero de partida parao algún otro producto con

●UNO DE ESCOMPUESTOBISFENOL-AMONÓMERO (DE PEQUEÑACLAVE PARAPRODUCCIÓNEPOXI Y POL

●EL POLICARBONATO ES UN PLÁSTICODURADERO, CON UNAALTA RESISTENCIAAL CALOR Y ALIMPACTO, Y UNA GRANTRANSPARENCIA. SETRATA DE UN POLÍMERO(FORMADO POR LAUNIÓN DE VARIOSMONÓMEROS).

No seproducensubproductoscontaminantesdurante el procesode reciclajequímicopropuesto.

GIOVANI ALARCÓN


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●UNA VEZ USADOS, LOSPLÁSTICOS HECHOS DEPOLICARBONATO SONDESECHADOS.

INFOGRAFÍA: LUIS AMEZ M. / FUENTE: JAVIER NAKAMATSU Y OFICINA DE PROPIEDAD INTELECTU

VO DEBONATOz desarrollaron un método

os de policarbonato.busca obtener elente policarbonato

●EL POLICARBONATOE USA PARA FABRICARNA GRAN VARIEDAD DERODUCTOS COMUNES, OMO BIDONES, BOTELLASE AGUA, EQUIPAMIENTOEPORTIVO, ANTEOJOS,D, DVD Y TECHOS.

●EL MÉTODO DERECICLAJE PROPUESTOSE INICIA CON LAFRAGMENTACIÓN DELOS PRODUCTOS DEPOLICARBONATO PARASU REUTILIZACIÓN.

●ESTOS FRAGMENTOSSE COLOCAN DENTRODE UNA SOLUCIÓNMETANÓLICA (CONSTITUIDA PORALCOHOL, HIDRÓXIDO DESODIO Y METABILSUFITODE SODIO). LA SOLUCIÓNES EXPUESTA AMICROONDAS. ELPOLICARBONATOSE DEGRADA(DESPOLIMERIZA) A

BISFENOL-A.

●EN LA ACTUALIDAD,LOS PLÁSTICOS SEELABORAN A TRAVÉSDE LA POLIMERIZACIÓNDE COMPUESTOSDERIVADOS DEL

PETRÓLEO Y DELGAS NATURAL.

INFOGRAFÍA

●LUEGO DE UN PROCESODE FILTRACIÓN,EL BISFENOL-AES SEPARADO DECUALQUIER RESIDUOSÓLIDO Y SE SECA. ASÍQUEDA LISTO PARA SERREUTILIZADO.

El calentamientopor microondas es

más eficiente que elconvencional, pues

requiere un menorconsumo de energía.Asimismo, reduce eltiempo de reacción

en más de

80%.

CICLO HABITUALMÉTODO PROPUESTO

HO OHCH

3

CH3


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esta forma, empleamos la teoríaaprendida en clase en un proyec-to con una aplicación significa-tiva”, comenta a su turno el Dr.

Jorge Chávez, quien, como Tira-

vanti, trabajó junto a Nakamat-su en la despolimerización delPET, al igual que la Lic. MarielaElgegren, química, quien señala:“El poliéster insaturado puedeemplearse, además, para el en-capsulamiento de residuos peli-grosos, como las sales de metalespesados, usado como tratamiento

condiciones que pueden repducirse en otros laboratorios. final, conseguimos una alta catidad de residuo con un procemuy eficiente”, asegura Wagne

Medalla de oroLa tercera línea de investigacien reciclaje químico de plásticque lidera Nakamatsu se dedia desarrollar una técnica paconseguir bisfenol-A a partir desechos de policarbonato (vinfografía, páginas 6 y 7). Graca esta, Nakamatsu y el Lic. BruOrtiz, químico por nuestra cade estudios, obtuvieron este auna medalla de oro en el prtigioso Salón Internacional

Invenciones de Ginebra y un Dploma del Industrial ChemistResearch Institute de VarsovEsto fue posible gracias al apode la Oficina de Propiedad Inlectual (OPI) de la PUCP.

“Para despolimerizar el pocarbonato, presente en los CDVD, techos ligeros, bidones agua, etc., probamos con un actor de microondas y obtuvimen poco tiempo bisfenol-A, el m

nómero con el que se le prodce. Esto, que tradicionalmense hace con un alto consumenergético y en muchas horlo hemos reducido a un tiemmenor de 10 minutos y, ademconseguimos un producto finque prácticamente se aísla purapunta Nakamatsu.

Queda claro que el petrólsupone aún el punto de partide muchos plásticos esencial

para la vida moderna, sin embgo, los métodos desarrollados la PUCP para reciclarlos busclimitar el uso de este hidrocarbro al mínimo para producirlSin duda son un aporte intesante a los procedimientos existentes relativos al reciclaquímico.

previo a su disposición final. Enparticular, esta fue la aplicaciónque mi investigación estudió”.

El nylon 6 es otro de los po-límeros trabajados en la PUCP,en este caso por Nakamatsu y el

Mg. Florián Wagner, y suele em-plearse en los cordeles de pesca,medias y equipos deportivos. “Lasaplicaciones de los plásticos cau-san enormes cantidades de basu-ra que necesitamos reusar parano dejar montañas de basura. Elproyecto demostró que es posiblereciclar nylon de forma simple en

LA APARIENCIA DEL BISFENOL-A ES LA DE UN POLVO BLANCO. SE USA PARA HACER DISCOS COMPACTOS.


92MIL TONELA-DAS DE PETSE USAN ALAÑO EN ELPERÚ PARAELABORARENVASESPLÁSTICOS.

LaCifra

LasClaves

1

Durante el reciclajequímico, las moléculasde los polímeros se

rompen y dan origen amateria prima básica quepuede ser utilizada parafabricar nuevos plásticos. 2

Este métodose encuentraen una etapa

avanzada experimental.Se espera que puedatransformarse en unaherramienta más usual. 3

Existen diferentesprocesos de reciclajequímico, cada uno

con sus diferentes costosy características, como lapirolisis, la hidrogenacióny la gasificación.

OPI-PUCP


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ELEQUIPO

LAS INVES-

TIGACIONES

en reciclaje

químico de

plásticos,

lideradas por

el Dr. Javier

Nakamatsu,

contaron con

la participa-

ción de sus

alumnos, mu-

chos de ellos

egresados de

nuestra casa

de estudios.

LIC. BRUNO ORTIZ

“Los plásticos, como el policarbonato, son largas cadenascompuestas por determinados eslabones. El primer paso (delreciclaje químico) es la fragmentación de estas cadenas en suseslabones. Luego recuperamos el eslabón que nos interesa”.

LIC. MARIELA ELGEGREN

“Lo que se viene trabajando en la Universidad es muy positivo, yaque afronta problemas como la acumulación de plásticos. Además,permite dar valor agregado a los productos reciclados al usarloscomo una posible solución para otros problemas ambientales”.

MG. FLORIÁN WAGNER

“La demanda de plásticos sube cada año y, por el contrario, lasreservas de petróleo bajan. En el futuro será de suma importancia

reciclar los plásticos para poder elaborar nuevos materiales. Esimportante cuidar al medioambiente y reducir la contaminación”.

LIC. GIULLIANA TIRAVANTI“Calificaría mi trabajo en la PUCP como enriquecedor, ya quedesarrollé un proyecto de investigación en un tema que me hizo

crecer como profesional y desarrollar habilidades que van desde elanálisis hasta la creatividad”.

El trabajo hechoen la PUCP es

importante porque reduceel impacto ambiental deun material, como el PET,que es usado por la indus-

tria y los consumidoresde forma excesiva, y quetiene el potencial de usar-se como materia primapara un producto dirigidoa la construcción”.

DR. JORGECHÁVEZ

GIULLIANA TIRAVANTI


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ENCONTEXTO

2%DE LOS RESIDUOS SÓLIDOSGENERADOS EN LIMA(CARTONES, METALES, PAPELESY PLÁSTICOS) SE RECICLA,SEGÚN THE PLASTIC BANK.

En 2010 se vertieron al maruna media de ocho millonesde toneladas de plástico desde192 países con costa, según unestudio de la Universidad deGeorgia, EE.UU.

24.8%DE LA PRODUCCIÓN MUNDIALDE PLÁSTICO LE CORRESPONDA CHINA. LE SIGUE EUROPACON 20% Y EL BLOQUECOMERCIAL NAFTA CON 19.4%.

Reciclar es cuestión de economía y de sostenibilidad: unaadecuada gestión de los residuos sólidos genera ahorro yla creación de puestos de trabajo.

Negocio rentable

Según la ONG The PlasticBank, el 4% de la pobla-ción de América Latina y el Caribe vive del reciclaje,pese a que no siempre existenlos lugares adecuados para queesta práctica se mantenga. Encontraste, y como para contar

con una idea de los beneficiosdel reciclaje, gestionar correc-tamente los residuos para laUnión Europea supondría unahorro para sus países miem-bros de 72 mil millones de

euros, la creación de más de400 mil puestos de trabajo yun aumento anual del nego-cio del sector de 42 mil millo-nes de euros. En nuestro país,se espera que, para el 2017, el70% de la basura sea bien ma-nejada y reaprovechada y que,

para el 2021, esta cifra llegue al100%. Para tal fin, el Minam hadispuesto iniciativas como elPrograma de Segregación en laFuente y Recolección Selectivade Residuos Sólidos, iniciado

el año 2011, o la inversión deS/.273 millones –provenientesde la cooperación japonesa ydel BID– para mejorar los ser-

vicios de limpieza pública y laconstrucción de rellenos sani-tarios en 31 ciudades de 16 re-giones del Perú. Por lo pronto,

tal como lo indica la asocia-ción Recíclame, cumple contu planeta, solo el 11% de lapoblación de Lima practica elreciclaje y el 29% asegura quetiene la intención de hacerlo.✜


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LIBROS

Este libro se presentacomo una introducción

a diversos ámbitos delmundo de los materialespoliméricos. Incluye temas

relacionados con las rela-ciones de polimerización ysu cinética, la caracteriza-ción fisioquímica de estosmateriales, su utilizaciónen la fabricación de objetosútiles y los métodos deensayo que la industriautiliza para caracterizarlos.Repasa las bases de algunasaplicaciones relevantes yculmina con sus procesos

de degradación. Es idealpara estudiantes de las ca-rreras de Química, Ingenie-ría o Física.

Introducción al temade los plásticos, quediscute plenamenteel alcance funda-mental de estosmateriales y sus pro-cesos de fabricación.

Esta obra puedeservir como un ma-nual de referenciaprofesional.

Plastics: materialsand processing

Dirigido a mantenera los profesionalesde la industria delplástico al tanto delas novedades técni-cas, estrategias de

negocio y las iniciativas de marketing enplásticos y materialescompetitivos.

Plastics end useapplications

PolímerosJavier Areizaga y otrosSíntesis Editorial, 2002

ENLAWEB

RECYCLE NOWhttp://www.recyclenow.com

PLASTICSEUROPEhttp://www.plasticseurope.es

Sitio web de PlasticsEurope, una asociaciónde fabricantes de plásticos con sede centralen Bruselas y representantes en los 28 paísesmiembros de la Unión Europea. Presenta infor-mación sobre la producción de este producto enEuropa, así como estadísticas relacionadas conel mismo, su sostenibilidad y el uso que se lebrinda en el Viejo Continente.

Página de la campaña nacional de reciclaje deInglaterra, iniciada en el 2004, la cual es apo- yada y financiada por el gobierno de dicho país, y empleada por más del 90% de sus autoridades.Destacan los diferentes consejos que brinda sobrereciclaje y aprovechamiento de los desechos ge-nerados en casa, entre ellos, botellas de plástico,cajas de cartón y aparatos eléctricos.

Todas las publicaciones pueden hallarse a través del Sistema de Bibliotecas de la PUCP.

A. Brent StrongPrentice Hall, 2000

Donald V. RosatoSpringer Science &Business Media, 2011


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Nuestrasinvestigacionestienen como

objetivo solucionar el problemaambiental causado por losplásticos”.

ENVOZALTA

JAVIERNAKAMATSUDOCTOR EN QUÍMICA

SULSBA YÉ

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