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Desde tiempos muy antiguos se ha usado papel con diversos fines, siendo esta industria una de las más  importantes y grandes del mundo, a pesar de sus beneficios a las sociedades, es el causante de varios problemas ambientales.

 

Para la obtención de una hoja de papel, cartón, cartulinas y  otros similares, son varias las etapas que debe de seguir  la materia prima, en este caso  alguna especie vegetal, generalmente madera, que debe de tener un alto contenido de celulosa.

 

La obtención de papel se divide en dos grandes áreas: la fabricación de pasta de pulpa y  la elaboración de papel como tal, ambas ocasionan efectos negativos al aire y agua por los químicos usados, si bien la materia prima es renovable, su alto uso ocasiona  perdida de cobertura vegetal, además se emplean grandes cantidades  de agua (200-300 metros cúbicos  de agua fresca por tonelada de pulpa producida) y energía, que claro esta ha reducido en cierta magnitud  en los últimos tiempos.

 

Fabricación de pasta de pulpa

 

La pulpa es un concentrado de fibras celulósicas, que se obtiene por el procesamiento de especies vegetales, que pasan por diferentes procesos, donde básicamente se realiza la extracción de elementes ajenos a este polisacárido, como ser la lignina, hemicelulosa, pectina y otros.

 

Por lo general se usa madera, hojas de diversas especies, y últimamente también se utiliza  papel usado o residual. Entre las principales  especies vegetales se encuentran: coníferas, especies arbóreas de hoja caduca, paja de trigo, arroz, cañas, tallos leñosos del bambú, lino, cáñamo, algodón y otros. Este último presenta una alta cantidad de celulosa, seguida por especies madereras.

 

Existen  tres formas de separar las fibras de la madera:

  • Químico: puede ser en un  medio alcalino (sulfato o Kraft, que es el usado) o en medio ácido (sulfito). Este método se usa para la fabricación de papeles de alta calidad
  • Mecánico: entre estos se tiene  termomecánico, termoquímico y mecánico. Es usado para la fabricación de papel de baja calidad.
  • Semiquímico: resulta ser un hibrido de los dos anteriores.

 

Como se observa en la Tabla 1, la eficiencia de los métodos químicos es muy baja, y esto resulta ser un problema debido a que este es el método más usado en las industrias, lo que genera gran cantidad de pérdidas de materia prima.

 

Tabla 1. Principales procesos de obtención de pasta de papel.

tabla proceso de pasta

Fuente: www.clustermadeira.com/pdf/5_pasta_papel.pdf

 

En cuanto a los residuos generados en la fase de  pulpado se tiene principalmente los siguientes:

 

Tabla 2. Residuos generados en la fase de pulpado.

MÉTODO

RESIDUOS

Método alcalino

  •  Emisiones toxicas a la atmosfera: principalmente  dióxido de azufre de 1 a 3 kg por tonelada de pasta, este es causante de la lluvia acidad y de olores indeseables.
  • Efluentes líquidos: contienen compuestos orgánicos como celulosa ,que incrementa el DBO en el agua e inorgánicos  como sulfuros de  sodio y soda caustica , que en algunos casos se realiza su recuperación

Método sulfito

  • Emisiones toxicas a la atmosfera: genera emisiones de dióxido de azufre aproximadamente 5 kg por tonelada de pasta, sulfuro de hidrógeno, metilmercaptano, sulfuro de dimetil y otros.
  • Y la recuperación de  ácido sulfúrico no es tan eficiente.

Métodos mecánicos

  • Se vierte principalmente resinas toxicas difíciles de degradar, que requiere tratamientos sofisticados.

Fuente: Elaboración propia (2017)

 

Blanqueo de la pasta

 

 

Posteriormente a la obtención de la pulpa, y dependiendo del papel a fabricarse se podría realizar un blanqueado, por lo general se usa  peróxido de hidrogeno, oxigeno, cloro y ozono, con el fin de disolver o eliminar sustancias como la lignina,  resinas, iones metálicos, hidratos de carbono no celulósicos y otras impurezas.

 

Los compuestos clorados, son los más usados  en este proceso, al ser altamente reactivo, se combina con la  pasta y produce varios compuestos nuevos conocidos como “organoclorados”, entre ellos  dioxinas, furanos, clorofenoles, bencenos clorados y otros, estos presentan una baja solubilidad en el agua y tendencia a la bioacumulación, en los seres humanos provocan afectaciones a los sistemas inmunológico, nervioso y reproductor, además afectan en gran medida a la fauna acuática principalmente en su reproducción. También se desecha nitrógeno y fósforo, que este puede ocasionar  eutrofización de cuerpos de agua, pero no se tienen estudios certeros ya que este fenómeno puede ser a causa de otros factores.

 

En casos de no usar compuestos clorados, aparecen principalmente  fitoesteroles, que ocasiona varias disfunciones en los procesos metabólicos en los seres humanos.

 

Producción del papel

 

El proceso y los insumos usados varían según  el tipo de papel que se vaya a fabricar, pero básicamente  la pulpa cae sobre una tela móvil, donde se va dando forma al papel y se extrae el exceso de agua, posteriormente  pasa por prensas que por presión eliminan también una parte del agua, después es tansferidoa  cilindros secadores, que le aplican calor, ayudando a su secado, luego al ser traspasados a otros rodillos, que le proporcionan un espesor homogéneo y  finalmente es cortado y empaquetado.

 

Entre los insumos que se añaden para darle ciertas características al papel,  se tiene a: dióxido de titanio, resina, arcilla, almidón, tintes, aceites, inhibidores de corrosión y una gran variedad de aditivos.

 

En este proceso requiere altas cantidades de agua que son en muchos reciclables, claro que esto depende del tipo de aditivos que se esté usando, los contaminantes pueden ser sólidos suspendidos y sustancias disueltas.

 

Alternativas al papel  convencional

 

Como se mencionó anteriormente las especies vegetales mayormente usadas con las madereras como las coníferas, y al ser esta industria una de las importantes y grandes a nivel mundial, la mala gestión ocasiona que la extracción de recursos sea cada vez más alta, llegando a perder grandes áreas de cobertura boscosa,  especies nativas son reemplazadas por especies comerciales, llegando a alterar los  ecosistemas.

 

Un solución que se aplica es la reutilización del papel usado o residual, este se ha incrementado en los últimos años, pero aun así no resulta suficiente como para dejar de extraer recursos vegetales, es así que se deben de buscar otras soluciones como por ejemplo el cambio o diversificación de  materia prima, sustitución de procesos e insumos, aplicación de tecnologías más limpias, reducción y tratamiento de residuos, etc.

 

En cuanto a la materia prima se refiere, en sus inicios se usaba fibras de especies vegetales no leñosas, pero por diversos motivos se empezó a utilizar especies maderables, como alternativas se podría usar:

 

  • Desperdicios agrícolas y agroindustriales.-  como ser pajas de los cereales y el arroz y el bagazo de la caña de azúcar.
  • Plantas silvestres.- entre las que figuran el bambú, las cañas y el esparto.
  • Cosechas de fibras cultivadas.-  entre ellas las fibras de hojas, las fibras de lino y otras

 

Un espécimen altamente estudiado es el eucalipto (Eucalyptus spp.), que por su elevada cantidad de celulosa y baja abundancia de lignina, produce un alto rendimiento y calidad en el producto final, además que no es necesario aplicar compuestos con cloro en la fase de blanqueo, resultando así una especie muy potencial.

 

La producción masiva  con estos tipos de materia prima se encuentra  en fase de estudio, considerando su viabilidad  y la disponibilidad del recurso, para su implementación a gran escala, a continuación se mencionan algunas ventajas y desventajas del papel convencional y no convencional.

 

Tabla 3. Ventajas y desventajas del papel convencional y no convencional.

Tipo de papel

Ventajas

Desventajas

Papel convencional

-   Proceso Tecnológico consolidado

-   Costos bajos

-  Implica a una variedad reducido de especies vegetales

-  Su proceso genera contaminación

-  Baja eficiencia

Papel no convencional

- Implica una alta variedad de    especies vegetales

- Implica el uso de residuos vegetales

- Campo potencial de investigación

- Reducción en el uso de      blanqueadores.

-    Altas inversiones para su desarrollo

-    Costos elevados

Fuente: Elaboración Propia (2017)

 

La industria de pulpa y papel, tiene una gran influencia a nivel mundial en aspectos económicos, sociales y ambientales. El uso de papel en varias actividades lo hace de alguna manera indispensable, es por tal que su demanda  incrementa  cada vez más, lo que provoca una alta explotación de especies vegetales y  por tal problemas de contaminación, los cuales deben de ser regulados con una gestión adecuada y aplicación de varias metodologías de  producción más limpia, desde la extracción sostenible de la materia hasta el correcto tratamiento y deposición de residuos industriales.

 

REFERENCIAS

 

AREA, María C. y BRAIER, Gustavo D. Preguntas Frecuentes (FAQ) Sobre La Industria de Pulpa y Papel [en línea].  Argentina: Fundación Ambiente y Desarrollo, 2008.   [fecha de consulta: 4 Marzo 2017].Disponible en: http://www.riadicyp.org/images/libros/pdfs/faq_fayd_ebook_2008.pdf ISBN: 978-987-33-5006-1

CMD (Cluster da Madeira).  Pasta y Papel.   [fecha de consulta: 4 Marzo 2017]. <http://www.clustermadeira.com/pdf/5_pasta_papel.pdf >

GREEN PEACE. Impactos de la producción de papel, La industria, el gobierno y los consumidores pueden tener un mejor papel [en línea]. Buenos Aires, Argentina. 1997.  11p.  [fecha de consulta: 3 Marzo 2017]. Disponible en: http://www.greenpeace.org/argentina/Global/argentina/report/2006/8/impactos-de-la-producci-n-de-p.pdf

INDUSTRIA del Papel y de la Pasta de Papel. En: Enciclopedia de Salud y Seguridad en el Trabajo [en línea]. España: Enciclopedia OIT.  cap. 72. Disponible en: http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/EnciclopediaOIT/tomo3/72.pdf

LA INDUSTRIA de la celulosa y sus efectos: certezas e incertidumbres por  Alice Altesor [et al].  Ecología austral [en línea]. Diciembre  2008l, no. 3.  [fecha de consulta: 4 Marzo 2017]. Disponible en: http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1667-782X2008000300004

MORETTON, Juan. Contaminantes generados por la producción de pulpa para papel: Efectos sobre la salud humana. Encrucijadas [en línea].  Agosto 2006, no. 38.   [fecha de consulta: 4 Marzo 2017]. Disponible en: http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/collect/encruci/index/assoc/HWA_424.dir/424.PDF

TEXTOS CIENTIFICOS. Otros Procesos de Producción de Pulpa.  [fecha de consulta: 4 Marzo 2017]. < https://www.textoscientificos.com/papel/pulpa/procesos-obtencion >

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