TUBERIAS de PVC ORIENTADO: EFICIENCIA, AHORRO ENERGÉTICO y SOSTENIBILIDAD

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1 TUBERIAS de PVC ORIENTADO: EFICIENCIA, AHORRO ENERGÉTICO y SOSTENIBILIDAD Martínez del Am, Y (1) (P), Rmer Mntya, M (2) 1 Directr Calidad y Prduct, Mlecr Tecnlgía, S.L., ylanda.martinez@mlecr.cm 2 Técnic Infraestructuras Hidráulicas, Mlecr Tecnlgía, S.L, manel.rmer@mlecr.cm Resumen Ante la prblemática del calentamient glbal que sufre el planeta, muchas administracines y gestras de agua, están planeand el us de materiales cmprmetids cn el mediambiente, buscand slucines eclógicas y favrables cn el desarrll sstenible del planeta. Las tuberías mlecularmente rientadas (PVC-O), se utilizan cada vez cn más frecuencia en bras de canalizacines de agua a presión, pr ser la slución actual de mayr eficiencia en la gestión de recurss hidráulics que demandan las infraestructuras mdernas. La cnfianza en el us mundial de este tip de tuberías, se debe, a sus excepcinales prpiedades físic-mecánicas perdurables en el tiemp, así cm a su inalterabilidad química, ambs indicadres ampliamente ventajss respect a las canalizacines tradicinales. A est hay que unir, su cmprmis cn el medi ambiente, siend la tubería más eclógica del mercad pr la menr huella ambiental que presentan. 1- Intrducción Ls factres que determinan la eficiencia energética durante td el cicl de vida de una tubería sn principalmente, el tip de materia prima utilizada, el prces de prducción, el acabad del prduct y su vida útil. Las tuberías de PVC Orientad, evitan el cnsum innecesari de energía a l larg de tda su larga vida útil, ya que analizads tds sus parámetrs, frece mejres resultads respect al rest de materiales, siend est cnfirmad pr estudis y mdelizacines de prestigi internacinal. Según el infrme de la Cmisión Eurpea (Abril 2004) Life Cycle Assessment (LCA) f PVC and f principal cmpeting materials, el cicl de vida para ls ests prducts, incluida la tubería rientada, es el mstrad en la figura 1. Figura 1. Cicl de vida de las tuberías de PVC-O

2 Siguiend el esquema del prces descriptiv, se muestran la eficiencia, el ahrr energétic y la sstenibilidad en tdas las etapas de su cicl de vida. Fase prducción. Fase de us. Fase de reciclaje dispsición final. 2- Eficiencia en materias primas y en el prces prductiv Las tuberías de PVC-O sn fabricadas pr extrusión cnvencinal y psterirmente smetidas a un prces de rientación mlecular. El tub base extruid, baj unas determinadas cndicines de temperatura y presión, es smetid a un estiramient que prduce en el interir de la tubería la rerdenación de las mléculas del plímer, frmand una estructura laminar (figura 2), que mejra de frma significativa las prpiedades mecánicas del prduct, a la vez que mantiene intactas sus prpiedades químicas. Figura 2 Estructura laminar del PVC-O vs estructura amrfa del PVC cnvencinal Al mism tiemp que se btiene esta mejra de prpiedades, tiene lugar una ptimización del espesr de la pared del tub. Así racinalizand el us de materias primas, a la vez que cnsiguen tubs de mejres prestacines, se prduce una mayr eficacia en el us de ls recurss. Este menr cnsum de materias primas, se traduce en ahrr de energía durante la extracción de las mismas y la prducción del material. 3- Eficiencia durante el us La vida útil de una tubería para el transprte de agua debe garantizar un perid de 50 añs, según establecen las curvas de regresión que determinan su tensión máxima de diseñ, per puede cnfirmarse que instalacines en us de tuberías plásticas analizadas y ensayadas baj el rigr de las exigencias nrmativas actuales, prevé un servici en expltación superir a 100 añs para esta mdalidad de canalizacines de nueva generación. Esta vida útil, cmienza en el mment de la cnstrucción de la red cn la instalación de la tubería. En esta fase, el cnsum de energía más imprtante se debe al bmbe.

3 Al respect de la eficiencia y el ahrr energétic que tiene lugar durante esta etapa, se pueden diferenciar varis aspects: Optimización del transprte Gracias a su ligereza, pdems transprtar más cantidad de material, pr tant tenems ahrr de cmbustible y minimización de las emisines de CO 2. Eficiencia en cstes de instalación Su ligereza también minimiza la repercusión de la man bra y la necesidad de maquinaria especial para su puesta en bra. El eficaz diseñ de la cpa permite que ls tubs sean ensamblads cn gran facilidad. Uniend ests ds factres, se cnsigue un rendimient de instalación muy alt, reduciéndse de frma cnsiderable ls tiemps de ejecución de las bras, bteniéndse beneficis ecnómics y sciales. Teniend en cuenta también, que el cste de la tubería frece ventajas cmpetitivas, cuand es cmparad cn trs materiales, el cste ttal de la cnducción puede verse reducid sensiblemente, según el material y ls diámetrs a instalar, cn la cnsiguiente ptimización de recurss ecnómics que pueden ser destinads a la cnstrucción de nuevas instalacines (figura 3). Figura 3 Gráfic cstes de instalación de ls distints tips de tuberías Eficiencia durante el funcinamient Este tip de tuberías, presentan una mayr capacidad hidráulica, de hasta el 40%, dependiend del material y el diámetr cn que se cmparen, cn l que para un mism cnsum energétic, siempre la cantidad de agua transprtada es mayr. La extremada lisura de esta superficie interir (figura 4), hace que la frmación de depósits sea difícil, pr l que el diámetr interir apenas se ve reducid a l larg del tiemp y así el caudal del fluid para el que la tubería ha sid diseñada se mantendrá invariable durante su utilización.

4 XXXIII Cngres Nacinal de Riegs Figura 4 Rugsidad PVC-O vs PVC-U Este aument de capacidad hidráulica se debe a su mayr sección útil (figura 5), ventaja debida a las prpiedades que presentan las canalizacines mlecularmente rientadas. Pr tra parte, su menr rugsidad hace que la superficie interna del tub sea extremadamente lisa, cn l que se minimizan las pérdidas de carga y el fluid puede circular a mayr velcidad. TOM PVC- O PVC- U HDPE- 100 Figura 5 Cmparativa de espesres Tds ests beneficis hacen que para transprtar la misma cantidad de agua, se necesite mens energía, de esta frma, se reducen ls cnsums energétics en el bmbe durante la etapa de us (figura 6). Figura 6 Gráfic energía cnsumida durante la fase de bmbe de distints materiales

5 En el cas de las tuberías de PVC-O, según el estudi Estimación del cnsum energétic y de la emisión de CO 2 asciada a la prducción, us y dispsición final de tuberías de PVC, PEHD, PP, Fundición y Hrmigón realizad pr la Universidad Plitécnica de Catalunya (figura 7), se btiene el mejr cmprtamient tant en el menr cnsum energétic, cm en la menr emisión de CO 2 a la atmósfera, pr l que su cntribución al efect invernader es menr. Td est hace que, las tuberías de PVC-O sean la slución más eclógica debid a su mejr cntribución al crrect desarrll sstenible del planeta Cnsum energé2c (KWh) Emisines CO2 (Kg CO2) PVC- O PE100 FD Figura 7 Gráfic energía cnsumida y emisines de CO 2 durante td el cicl de vida de un sistema de tubería Elevada vida útil La estructura laminar btenida durante el prces de rientación mlecular que tiene lugar en el prces de su fabricación, cnfiere a las tuberías de PVC-O una mejra significativa de sus prpiedades mecánicas (figura 8), resultand una canalización cn una gran resistencia al impact y a cargas externas, mejrand su resistencia a tracción y eliminand el riesg de una prpagación de fisura rápida debid a su mrflgía rdenada. Figura 8 Cmparativa prpiedades mecánicas del PVC- vs al PVC-U Gracias a estas excelentes prpiedades mecánicas, la tubería es altamente resistente y permanece inalterada durante añs, cn l que se minimizan de frma

6 significativa, las sustitucines de tuberías dañadas deteriradas en la red cn el cnsiguiente ahrr de recurss humans y ecnómics. 5- Eficiencia en la gestión de residus El PVC es un material 100% reciclable, puede ser reutilizad tras una larga vida de servici y mediante un prces de baj cste, mayritariamente mecánic. El prces de fabricación de las tuberías mlecularmente rientadas, pr su alt requerimient técnic, n permite la utilización de materiales reciclads, per permiten un prces de gestión integral, ya que puede ser utilizadas, tras su cicl de vida, en la fabricación de tras aplicacines plásticas, cm el recubrimient de cables la prducción de bajantes para evacuación, dnde ls requerimients técnics exigids a la materia prima sn menres. De esta frma, se reduce el cnsum de materias primas vírgenes y también el vlumen de ls residus generads. El fment de una cultura de reutilización y reciclaje, queda reflejad en el infrme de la Cmisión Eurpea de Abril 2004 y del cmprmis vluntari de ls actres del sectr en la gestión de ls residus a nivel Eurpe en sus prgramas Vinyl2010 y VinylPlus. 6- Optimización de recurss hídrics Las redes de suministr de agua fabricadas cn materiales tradicinales, registran actualmente, un elevad prcentaje de fugas del agua canalizada, debid tant a la falta de estanqueidad de las unines, cm a las rturas prducidas pr el deterir de ls tubs. En muchs cass, est lleva a que las canalizacines tengan que ser reemplazadas pcs añs después de ser instaladas. Las tuberías rientadas, se presentan cm una garantía de durabilidad y cmprmis para la cnservación de ls recurss hídrics aprtand slucines a infraestructuras en equilibri cn ls ecsistemas. Ls parámetrs que cntribuyen a su valración ecpsitiva sn: La cmpleta fiabilidad de las unines, gracias a una junta elástica de alta calidad y a un eficaz diseñ de la cpa, que asegura la cmpleta estanqueidad de la cnducción, evitand fugas del agua canalizada. Figura 9 Detalle de la junta de estanqueidad de una tubería TOM de PVC-O La inercia química del PVC que hace que las tuberías permanezcan inalteradas durante tda su vida útil. De esta frma: Es inerte a fenómens cinétics de crrsión electrquímica, bacteriana, fisurante y pr fatiga, que prducen ls cmpnentes del suel natural. Pr l que:

7 N hay que precuparse pr la naturaleza del suel dnde vayan a ser enterradas las tuberías. N se necesitan recubrimients de prtección, ni exterires ni interires. La tubería al n ser afectada pr la crrsión, evita la cesión de óxids y metales al agua, que en cas de agua ptable, pueden llegar a supner un prblema de salud pública si se superan ls parámetrs de calidad exigids para el agua de cnsum human. Es muy resistente frente a una amplia variedad de prducts químics, cm desinfectantes prducts fitsanitaris, utilizads en ls distints sectres. Es resistente a ls bicidas, xidantes presentes de frma habitual en aguas ptables y en ls prcess de erradicación de flra y faunas invasras, sin alterar sus prpiedades. Su alta resistencia química hace que n se prduzca deterir de la pared del tub, que en trs materiales puede casinar agujers y fisuras que permitan la intrducción de agentes externs en el caudal del agua transprtada prvcand su cntaminación. N favrece el crecimient de micrrganisms. 9- Cnclusines Gracias a la rientación mlecular, las tuberías de PVC-O presentan ventajas aplicables tant a la calidad del prduct y a sus prpiedades mecánicas, cm al mayr rendimient de instalación, así se cnsigue una eficiencia en cstes en la ejecución de las redes de rieg. N mens imprtante es su mejr cntribución, durante td su larg cicl de vida, al crrect desarrll sstenible del planeta y a la ptimización del cnsum de recurss naturales. Eficiencia Menr cnsum de materias primas: Petróle y PVC Mens residus y además 100% reciclable Larga vida útil Ahrr Menr cnsum de energía a l larg de td su cicl de vida: fabricación, transprte, instalación, us (bmbe) y dispsición final Optimización de recurss hídrics Sstenibilidad Mejr huella ambiental que trs materiales tradicinales Menr cntribución al calentamient glbal.