Las botellas de detergente se fabrican con frecuencia utilizando plástico reciclado; sin embargo, en lo que respecta a las aplicaciones de mayor valor añadido, estos reciclados aún no se han utilizado a gran escala. Investigadores del Instituto Fraunhofer de Durabilidad Estructural y Fiabilidad del Sistema LBF, que trabajan con empresas asociadas, han demostrado que el plástico reciclado funciona de manera similar al plástico virgen – no sólo eso, es también un material adecuado para los fondos de la caja del lavavajillas.
El reciclaje del plástico desempeña un papel clave en la protección del clima y el medio ambiente. Mientras que una parte de los envases se fabrica a menudo a partir de plástico reciclado, los expertos y las empresas siguen siendo reacios a hacer lo mismo con los productos de gama alta. En última instancia, las variaciones de lotes de lo que solía ser desecho cuentan con propiedades como la fuerza, el olor y la apariencia, diferentes de las propiedades del plástico recién hecho. Sin embargo, si el reciclado se procesa eficientemente, sus propiedades se pueden adaptar para que coincida con las del plástico virgen. “Todavía hay una falta de confianza en los materiales reciclados”, afirma Dominik Spancken, científico de Fraunhofer LBF en Darmstadt.
Los investigadores de Fraunhofer quieren cambiar el status quo y mostrar que los materiales reciclados pueden ser confiables. “Por lo tanto, trabajamos junto con Bosch GmbH y Bosch-Siemens-Hausgeräte GmbH (BSH) para investigar qué puede lograr realmente el plástico reciclado”, dice Spancken. Para ello, Bosch optimiza en primer lugar el reciclaje a partir de la carcasa de las baterías de arranque de automóviles – se utilizaron aditivos, por ejemplo, para aumentar la resistencia y mejorar las propiedades visuales. A continuación, tuvimos que identificar si el material optimizado sería adecuado para la fabricación del fondo de la caja del lavavajillas. Este componente, con un peso aproximado de dos kilogramos, forma la estructura base de un lavavajillas, que contiene las paredes laterales y contiene componentes auxiliares como la bomba, los sensores de estado y el depósito de sal. Si estos fondos de caja pudieran ser producidos a partir de reciclados, esto sería una contribución significativa para hacer los electrodomésticos más sostenibles: Basado en una cifra de producción de tres millones de lavavajillas al año, utilizando el reciclaje (y por lo tanto menos recursos) ahorraría alrededor de 2500 toneladas de petróleo crudo al año – equivalente a la cantidad de petróleo transportado en una barcaza de 110 metros de largo.
¿Qué puede lograr el material reciclado?
“En Fraunhofer LBF, inicialmente investigamos cómo se comportaba el reciclaje optimizado bajo tensiones mecánicas”, explica Spancken. Por lo tanto, los investigadores produjeron un espécimen de prueba y lo sometieron a una fuerza fija alrededor de 100.000 veces – en un proceso automatizado, por supuesto. Este número refleja el uso típico y el rango de carga para grandes electrodomésticos. Esto establece el límite de cuánto esfuerzo debe soportar el material sin dañarse. De acuerdo con estas especificaciones, los expertos de Fraunhofer LBF, Bosch y BSH establecieron parámetros para el diseño.
En cuanto a los 100.000 ciclos, esta cifra se basa principalmente en un pin grueso en el fondo de la caja del lavavajillas. Esto está sujeto a estrés mecánico cada vez que la puerta del lavavajillas se abre y cierra, y representa el área sujeta a la mayor carga en el fondo de la caja del lavavajillas. Si asumimos que la puerta del lavavajillas se abre 15 veces al día y que el aparato tiene una vida útil de alrededor de 18 años, la puerta se abrirá alrededor de 100.000 veces durante toda la vida útil del lavavajillas. ¿Puede un pin hecho de plástico reciclado soportar esto? “Mientras que el reciclaje es menos fuerte – 15 por ciento más débil – tiene propiedades de rigidez similares a la del plástico virgen. Más importante aún, sin embargo, ambos materiales se comportan exactamente de la misma manera en términos de deformabilidad plástica. En resumen, es justo decir que el material reciclado puede manejar las mismas tensiones que el material virgen”, confirma Spancken.
¿Qué tan robusto es el componente hecho de plástico reciclado?
Para confirmar este resultado, los investigadores también realizaron pruebas sobre el propio componente, además de las pruebas de material puro. “Calculamos las características del material a partir de las pruebas de dicho material. Utilizando estos valores característicos, desarrollamos una metodología de evaluación para comprobar si el pin es duradero”, explica el científico. En otras palabras: El equipo de investigación sujetó los pasadores de los fondos de la caja hechos de material virgen en un banco de pruebas y aplicó cargas para simular las resultantes del uso del lavavajillas, específicamente cuando se abre y cierra la puerta de la máquina. Dado que la calefacción por suelo radiante y el calor radiante del lavavajillas podrían calentar el pasador hasta 50 grados, Spancken y el equipo ajustaron su temperatura a 50 grados para reflejar esto. ¿Cuánta fuerza se requería para romper el pasador? ¿Con qué frecuencia podía soportar el proceso de apertura? Utilizando los datos experimentales, los investigadores crearon una metodología validada de cálculo y diseño – y luego “alimentaron” esta metodología con las características materiales del reciclado. “Pudimos extrapolar el comportamiento de un pin hecho de plástico reciclado utilizando las pruebas del material virgen y la metodología de cálculo”, dice Spancken. El resultado es alentador: Los valores de resistencia registrados para los pines hechos de plástico reciclado difieren sólo muy ligeramente a los hechos de material virgen. Del estudio de viabilidad se puede concluir que es posible utilizar un fondo de caja de lavavajillas hecho de reciclado, y el cambio de plástico virgen a reciclado contribuiría significativamente a un aparato completo y sostenible.
Información traducida e imagen tomada del Press Release de la Sociedad Fraunhofer
