Etiquetas RFID y sostenibilidad. César Aliaga Baquero Técnico del Departamento de Sostenibilidad

Transcripción

1 Etiquetas RFID y sostenibilidad César Aliaga Baquero Técnico del Departamento de Sostenibilidad Madrid, 19 de Noviembre de 2009

2 Índice 1. Tecnología RFID 2. Análisis teórico de la reciclabilidad de los envases con presencia de etiquetas RFID 3. Análisis práctico de la reciclabilidad de los envases con presencia de etiquetas RFID 2

3 1. Tecnología RFID

4 1. Tecnología RFID 1.1. Origen 1940 Primeros supermercados Necesidad de un control automático de los productos 1952 Se inventa el Código de barras Tecnología sencilla Barata Fiable Automatización de la cadena de suministro 4

5 1. Tecnología RFID Limitaciones Necesita una línea directa de visión con un lector No siempre puede ser leída la información Inviabilidad de identificación de productos de forma individual No se pueden leer productos de forma simultánea No se puede añadir información No evita los robos en los comercios Relativamente fácil de falsificar Solución? RFID 5

6 1. Tecnología RFID Actualmente Nivel de distribución Fuente: Grupo Tatoma + Simec Futuro Nivel de producto 450 veces más de etiquetas RFID en 2016!!!! Fuente: RFID Magazine, 2007 Fuente: Thoroe L. Et al,

7 1. Tecnología RFID Activas Etiqueta RFID Semi-pasivas Pasivas Soporte: Materiales celulósicos Materiales plásticos Adhesivos Antena: Cobre Aluminio Plata Chip: Silicio Gran diversidad de materiales PROBLEMA PARA EL RECICLADO DE ENVASES? 7

8 1. Tecnología RFID Envases y embalajes más utilizados 2% 29% 13% 9% 5% 2% 5% 35% Cartón complejo Cartón ondulado Papel Cartoncillo Madera Metal Plásticos Vidrio Facturación por sectores de envases y embalajes Papel y cartón Plástico Vidrio Fuente: Libro blanco del envase y embalaje, 2006 Estudio a nivel teórico Estudio a nivel práctico 8

9 2. Análisis teórico de la reciclabilidad de envases con presencia de etiquetas RFID

10 1. Análisis teórico 10

11 1. Análisis teórico Envases de cartón Etapas afectadas Pulpeado Separación mecánica Destintado por flotación Lavado y secado Fabricación del papel Componente de la etiqueta involucrado Soporte Soporte Antena Soporte Soporte 11

12 1. Análisis teórico Envases de cartón Impedimentos al reciclado de papel y cartón Chip Eficaz separación mediante tamizado No se evidencia ningún impedimento Antena Presencia de aluminio en aguas de lavado y tanques de flotación Afecta al destintado por flotación Soporte Generación de stickies a partir de los materiales adhesivos Disminuye el rendimiento del proceso y puede crear discontinuidades en el producto final. 12

13 1. Análisis teórico Envases de plástico Etapas afectadas Clasificación Centrifugación Componente de la etiqueta involucrado Chip y antena Antena Extrusión Chip y antena 13

14 1. Análisis teórico Envases de plástico Impedimentos al reciclado de plástico Chip Eficaz separación en las etapas de flotación y centrifugación No se evidencia ningún impedimento Antena Presencia de aluminio en la etapa de centrifugación y extrusión Formación de H2 y aparición de discontinuidades en el material. Soporte Presencia de en la etapa de extrusión Discontinuidades en el producto final. 14

15 1. Análisis teórico Envases de vidrio Etapas afectadas Fundido Afino Componente de la etiqueta involucrado Chip Chip Moldeo Chip Recocido Chip 15

16 1. Análisis teórico Envases de vidrio Impedimentos al reciclado de vidrio Chip Temperatura de funsión del silicio es mayor a la temperarura del horno (Tª 1300 ºC) Discontinuidades en el producto final. Antena Eliminación térmica durante la fase de fundido (Tª 1300 ºC) No se evidencia ningún impedimento Soporte Eliminación térmica durante la fase de fundido (Tª 1300 ºC) No se evidencia ningún impedimento 16

17 1. Análisis teórico Propuestas de mejora 1. Desensamblaje manual de las etiquetas 2. Sustitución de los constituyentes principales de la etiqueta RFID por otros que no presenten impedimentos en los procesos 3. Diseño de un sistema específico en función del envase y embalaje al que vayan adheridas las etiquetas RFID 17

18 1. Análisis teórico Propuestas de mejora 1. Desensamblaje manual de las etiquetas Inconvenientes Acciones posteriores Requiere personal entrenado Menor velocidad de procesado Dificultad de separación: fuertes adhesivos Costes asociados Sistema de tratamiento específico Reutilización Considerarlas como residuos electrónicos Incineración Vertedero 18

19 1. Análisis teórico Propuestas de mejora 2. Sustitución de los constituyentes principales de la etiqueta RFID Adhesivos fácilmente separables Utilización Thin Film Transistors Utilización de antenas de estaño, paladio u oro para la antena (Brown et al, 2006) Ventaja: Mayor respeto ambiental Desventaja: Alto coste 19

20 1. Análisis teórico Propuestas de mejora 3. Diseño de un sistema específico en función del envase y embalaje al que vayan adheridas las etiquetas RFID Envases de cartón Envases de plástico Envases de vidrio Problema: Formación de stickies. Problema: Presencia de metales de antena y chip. Problema: Presencia de silicio Posibles acciones: - Selección óptima de la pulpa. - Adicción de talco (Informe de la universidad de Carolina de Norte, 2007). - Utilización de enzimas (J. Villar, 2004). Tecnología en fase de experimentación. Posibles acciones: -Tamices -Filtros intercambiables - Sistema de control de generación de hidrógeno Posibles acciones: - Sistema de flotaciónhundimiento 20

21 3. Análisis práctico de la reciclabilidad de envases con presencia de etiquetas RFID

22 1. Análisis práctico Envases de cartón -Identificación del envase de papel/cartón más representativo: Envase hortofrutícola de cartón ondulado. Envases de plástico -Identificación del envase de plástico más representativo: Envase hortofrutícola de HDPE. -Identificación de la etiqueta RFID más representativa: Etiqueta pasiva UHF Raflatac Dogbone. -Realización del ensayo de reciclabilidad de envases de papel/cartón con presencia de etiquetas RFID (Andaltec) - Identificación y evaluación de los impedimentos al reciclado -Desarrollo de propuestas para la mejora de la reciclabilidad de estos envases - Realización del ensayo de reciclabilidad de envases de papel/cartón con presencia de etiquetas RFID (INIA) - Identificación y evaluación de los impedimentos al reciclado - Desarrollo de propuestas para la mejora de la reciclabilidad de estos envases 22

23 1. Análisis práctico Envases de Cartón Reproducción de parámetros industriales a escala laboratorio! 1. Troceado de las cajas 2. Humidificación 3. Pulpeado 4. Vaciado del pulper 8. Prensado de las fibras 7. Formador Rapid- Köthen 6. Centrifugación 5. Tamizado También se realizó una prueba en blanco para realizar la comparativa! 9. Secado 10. Producto final 11. Ensayos de tracción y resistencia al desgarro 23

24 1. Análisis práctico Envases de Cartón Impedimentos Propuestas de mejora 1. Migración de sustancias de la etiqueta RFID a la pasta de papel Formación de stickies Presencia del chip en la hoja reciclada Adición de talco o enzimas Utilización de tamices de agujeros en lugar de ranuras Proceso de refinado y proceso de dispersión 2. Deficiente desintegración de la pasta de papel Rendimiento del proceso Desensamblaje manual Desensamblaje mecánico Los impedimentos a escala piloto no aparecen a escala industrial Descenso de la calidad del producto obtenido Extracción durante el pulpeado Aumento de la temperatura de pulpeado Aumento del tiempo de pulpeado 24

25 1. Análisis práctico Envases de Plástico Reproducción de parámetros industriales a escala laboratorio! 1. Soplado de las cajas 2. Troceado 3. Trituración 6. Extrusión 5. Secado 4. Lavado Realización de tres pruebas: -En blanco -Una etiqueta por caja -Tres etiquetas por caja 7. inyección 25

26 1. Análisis práctico Envases de plástico Impedimentos Propuestas de mejora 1. Obstrucción del filtro 2. Reducción de la velocidad de extrusión Rendimiento del proceso 3. Descenso en la calidad del producto final?? Ensayos a las probetas: -Tracción. -HDT. -Densímetro. - Colorímetro. - Brillómetro. - Fluidez. Aparecen estos impediemtos a escala industrial? 26

27 GRACIAS POR SU ATENCIÓN!! César Aliaga 27