Durminentes

Eliminar gradualmente las vías de madera y hormigón de los ferrocarriles (durmientes) y sustituirlas por plástico reciclado es el futuro de los ferrocarriles. La vida útil del durmiente oscila entre 10 y 60 años y disminuye con el aumento de la intensidad del tráfico debido a daños mecánicos. Una fuente importante de residuos plásticos es el sector de los contenedores, que utiliza aproximadamente el 40% de la producción total de plástico. En esta industria, el cartón para contenedores de líquidos (LPB), una mezcla de polietileno, polipropileno, etileno-alcohol vinílico y tereftalato de polietileno, es el producto con mayor crecimiento. Otra fuente importante de residuos plásticos son los equipos electrónicos y eléctricos, que representan aproximadamente el 6% del uso total de plástico. El principal componente plástico es el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). Polietileno y polipropileno representan la mayoría de los productos reciclado posconsumo (PCR) y pos industrial (PIR).

Aplicación en el mundo real

Las correas fabricadas con ambos tipos de plástico superaron las pruebas de resistencia y flexión. Sin embargo, solo el ABS reciclado fue capaz de soportar la temperatura máxima de 55 °C sin un enfriamiento significativo en climas cálidos.

«El ABS reciclado es mucho más adecuado como material para travesaños ferroviarios que el LPB reciclado: las propiedades de resistencia y rigidez del ABS son aproximadamente tres veces superiores y comparables a las de los travesaños Madeira», afirma Luomala.

Las correas de plástico ofrecen diversas ventajas, como fácil adaptabilidad, bajo coste, ligereza y resistencia a las condiciones ambientales. El uso de plástico reciclado también permite una mayor flexibilidad en el diseño de la forma de las bandejas.

Sin embargo, en cuanto a la aplicación del ABS reciclado en vehículos ferroviarios, lo primero es realizar las tareas más importantes a escala real. También se debe probar su comportamiento a largo plazo, por ejemplo, en cuanto a la resistencia a los rayos UV.

Travesaños ferroviarios fabricados con un compuesto reforzado con fibra de vidrio y una resina patentada formulada con poliolefinas de grado de consumo. Los residuos plásticos originales se procesan en mezclas voluminosas, pequeños contenedores rígidos y películas flexibles. Mediante un proceso de lavado y reciclaje, una extrusora introduce los residuos en un proceso de moldeo mediante inyección a baja presión. En palabras del director ejecutivo de la empresa, Greg Janson, se denomina "extrusión de precisión", que dosifica con precisión los diferentes ingredientes incorporando los residuos de fibra de vidrio de forma que la mezcla se mantenga intacta.

El equipo, diseñado para un consumo promedio, se instaló a principios de 2023 y también puede utilizarse para financiar el filtro y eliminar el consumo de PP. Gracias a esta flexibilidad, la inversión de capital generará ingresos en cuanto se desarrolle el mercado. "Esto nos permite mantener nuestro almacén de plásticos actual mientras desembalamos con paciencia el almacén de residuos plásticos", explica Janson en una declaración al público especializado de Plastics Recycling Update. Los beneficios ambientales son sustanciales

Los beneficios ambientales del uso de plástico reciclado para la fabricación de vías ferroviarias quedaron demostrados en un informe publicado en julio de este año por la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina (NASEM). El estudio concluye que los plásticos reciclados constituyen un recurso subutilizado en la industria ferroviaria para la fabricación de infraestructura vial y augura un futuro prometedor para el uso de estos materiales en el sector.

Durmientes de vía férrea de UHMW-PE

Las traviesas de polietileno de alta densidad ofrecen protección ambiental, son reciclables, tienen una resistencia a la corrosión tres veces superior a la de las traviesas de madera, mayor vida útil, aislamiento eléctrico, buena resistencia a la intemperie, buena absorción y amortiguación del ruido, alta resistencia al aplastamiento, alta resistencia química a líquidos y gases, y también son resistentes a los rayos ultravioleta, las termitas, la humedad y el agua. Los materiales de las traviesas no se ven afectados por la temperatura ni la humedad en un rango de -40 a 70 °C.

Hay que hacer pruebas de campo durante varios años

Las ventajas son un menor impacto medioambiental, mayor vida útil y más versatilidad, elasticidad y resistencia atmosférica.

En España, ADIF comenzó en 2021 a instalar traviesas plásticas en varios tramos de la red ferroviaria para analizar su viabilidad. Tras su instalación y más de un año de pruebas, "las inspecciones y análisis periódicos que ha ido realizando el equipo de ADIF constatan un comportamiento favorable", informó la entidad a finales de 2022. ADIF enmarca estas pruebas en su estrategia de innovación y sostenibilidad y se suma a iniciativas similares realizadas por administradores ferroviarios de otros países europeos, como Francia, Suiza o Alemania. "Contribuye a la consecución del Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) 9, que tiene entre sus metas la modernización de las infraestructuras para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y adoptando tecnologías y procesos industriales ambientalmente racionales", explica ADIF.

Lo mismo sucede en Italia, donde, a partir de residuos de neumáticos, se fabrican traviesas de ferrocarriles ahorrando, por cada kilómetro de vía, la emisión de 192.000 Kgs. de CO2, 61.300 litros de petróleo y 5 millones de litros de agua. Al otro lado del Atlántico, en Argentina, la Universidad de Córdoba colabora con la empresa CIRCULARIS para sustituir parte de los 8,8 millones de traviesas que habrá que reemplazar en los próximos años, por otras fabricadas con plástico reciclado.

"Queremos ser muy minuciosos y pacientes y asegurarnos de brindarle al cliente lo que requiere el desempeño de la pieza", explica Greg Janson desde GRANITE PEAK PLASTICS. "Independientemente de sus ventajas ambientales, tiene que funcionar".