18 de noviembre de 2016

La Cuarte Revolución Industrial (Industria 4.0): Que Significa, Como Responder

Un dron de Aeronavics se estaciona cerca de la ciudad de Raglan, New Zealand, Julio 6, 2015. REUTERS/Naomi Tajitsu 
Estamos al borde de una revolución tecnológica que alterará fundamentalmente la forma en que vivimos, trabajamos y nos relacionamos unos con otros. En su escala, alcance y complejidad, la transformación será diferente a cualquier cosa que la humanidad haya experimentado antes. Todavía no sabemos cómo se desarrollará, pero una cosa es clara: la respuesta a ella debe ser integrada y completa, involucrando a todos los actores de la política global, desde los sectores público y privado hasta la academia y la sociedad civil.

La Primera Revolución Industrial usó agua y vapor para mecanizar la producción. La segunda utilizó la energía eléctrica para crear la producción en masa. El tercero utilizó la electrónica y la tecnología de la información para automatizar la producción. Ahora una Cuarta Revolución Industrial se está construyendo sobre la Tercera, la revolución digital que ha estado ocurriendo desde mediados del siglo pasado. Se caracteriza por una fusión de tecnologías que borran las líneas entre las esferas física, digital y biológica.




Hay tres razones por las que las transformaciones de hoy representan no sólo una prolongación de la Tercera Revolución Industrial, sino más bien la llegada de una Cuarta y distinta: el impacto de la velocidad, el alcance y los sistemas. La rapidez de los avances actuales no tiene precedentes históricos. En comparación con las revoluciones industriales anteriores, la Cuarta está evolucionando en un ritmo exponencial en vez de lineal. Por otra parte, está modificando casi toda industria en todos los paises. Y la amplitud y la profundidad de estos cambios anuncian la transformación de sistemas enteros de producción, gestión y gobernanza.

Las posibilidades de miles de millones de personas conectadas por dispositivos móviles, con una potencia de procesamiento sin precedentes, la capacidad de almacenamiento yel acceso al conocimiento, son ilimitados. Estas posibilidades se multiplicarán por los avances tecnológicos emergentes en campos como la inteligencia artificial, la robótica, Internet de las Cosas, los vehículos autónomos, la impresión 3D o tridimensional, la nanotecnología, la biotecnología, la ciencia de los materiales, el almacenamiento de energía y la computación cuántica.


La inteligencia artificial (IA) ya está a nuestro alrededor, desde los autos y drones autonomos hasta los asistentes virtuales y software que traducir o invierten. En los últimos años se han logrado avances impresionantes en la IA, impulsados ​​por aumentos exponenciales de la potencia informática y por la disponibilidad de grandes cantidades de datos, desde el software usado para descubrir nuevos fármacos hasta los algoritmos utilizados para predecir nuestros intereses culturales. Las tecnologías de fabricación digital, por su parte, están interactuando con el mundo biológico a diario. Los ingenieros, diseñadores y arquitectos están combinando el diseño computacional, la fabricación aditiva, la ingeniería de materiales y la biología sintética para impulsar una simbiosis entre los microorganismos, nuestros cuerpos, los productos que consumimos y hasta los edificios que habitamos.

Retos y oportunidades
Al igual que las revoluciones que la precedieron, la Cuarta Revolución Industrial tiene el potencial de elevar los niveles de ingresos globales y mejorar la calidad de vida de las poblaciones de todo el mundo. Hasta la fecha, los que más han ganado de ella han sido los consumidores capaces de costear y acceder al mundo digital; La tecnología ha hecho posible nuevos productos y servicios que aumentan la eficiencia y el placer de nuestras vidas personales. Pedir un taxi, reservar un vuelo, comprar un producto, realizar un pago, escuchar música, ver una película o disfrutar un juego, cualquiera de estos puede hacerse ahora de forma remota.

En el futuro, la innovación tecnológica también conducirá a un milagro en el lado de la oferta, con ganancias a largo plazo en eficiencia y productividad. Los costos de transporte y comunicación disminuirán, la logística y las cadenas de suministro globales serán más efectivas y el costo del comercio disminuirá, todo lo cual abrirá nuevos mercados e impulsará el crecimiento económico.

Al mismo tiempo, como lo han señalado los economistas Erik Brynjolfsson y Andrew McAfee, la revolución podría producir una mayor desigualdad, especialmente en su potencial para distorsionar los mercados laborales. A medida que la automatización sustituye a la mano de obra en toda la economía, el desplazamiento neto de trabajadores por parte de las máquinas podría exacerbar la brecha entre la rentabilidad del capital y la rentabilidad del trabajo. Por otra parte, también es posible que el desplazamiento de los trabajadores por la tecnología, en conjunto, resulte en un aumento neto en puestos de trabajo seguros y gratificantes.

No podemos prever en este punto qué escenario es probable que pudiera surgir, y la historia sugiere que es probable que el resultado sea una combinación de los dos. Sin embargo, estoy convencido de una cosa: que en el futuro, el talento, más que el capital, representará el factor crítico de la producción. Esto dará lugar a un mercado de trabajo cada vez más segregado en segmentos de "baja destreza/bajo salario" y "alta destreza/alta remuneración", lo que a su vez dará lugar a un aumento de las tensiones sociales.

Además de ser una preocupación económica clave, la desigualdad representa la mayor preocupación social asociada con la Cuarta Revolución Industrial. Los mayores beneficiarios de la innovación tienden a ser los proveedores de capital intelectual y físico - los innovadores, los accionistas y los inversionistas - lo que explica la creciente brecha de riqueza entre los que dependen del capital frente al trabajo. La tecnología es, por lo tanto, una de las principales razones por las que los ingresos se han estancado, o incluso disminuido, para la mayoría de la población de los países de altos ingresos: la demanda de trabajadores altamente calificados ha aumentado, mientras que la demanda de trabajadores con menos educación y menos habilidades ha disminuido . El resultado es un mercado de trabajo con una fuerte demanda en los extremos alto y bajo, pero con un hueco de la mitad.

Esto ayuda a explicar por qué tantos trabajadores están desilusionados y temerosos de que sus propios ingresos reales y los de sus hijos seguirán estancándose. También ayuda a explicar por qué las clases medias de todo el mundo están experimentando cada vez más un sentimiento omnipresente de insatisfacción e injusticia. Una economía en la que el ganador se lleva todo que ofrece solamente acceso limitado a la clase media es una receta para el malestar democrático y el abandono.

El descontento también puede alimentarse por la omnipresencia de las tecnologías digitales y la dinámica de intercambio de información tipificada por las redes sociales. Más del 30 por ciento de la población global ahora utiliza plataformas de medios sociales para conectarse, aprender y compartir información. En un mundo ideal, estas interacciones brindarían una oportunidad para la comprensión y la cohesión intercultural. Sin embargo, también pueden crear y propagar expectativas poco realistas en cuanto a lo que constituye el éxito para un individuo o un grupo, así como ofrecer oportunidades para que las ideas e ideologías extremas se difundan.

El impacto sobre los negocios
Un tema subyacente en mis conversaciones con los directores globales y altos ejecutivos de negocios es que la aceleración de la innovación y la velocidad de transformación son difíciles de comprender o anticipar y que estos impulsores constituyen una fuente de sorpresa constante, incluso para los mejor conectados y muy bien informados . De hecho, en todas las industrias, hay evidencia clara de que las tecnologías que sustentan la Cuarta Revolución Industrial están teniendo un gran impacto en las empresas.

En el lado de la oferta, muchas industrias están viendo la introducción de nuevas tecnologías que crean formas completamente nuevas de satisfacer las necesidades existentes y transformar significativamente las cadenas de valor de la industria existente. La transformacion tambien fluye desde los competidores ágiles e innovadores, quienes gracias al acceso a las plataformas digitales mundiales para la investigación, el desarrollo, el marketing, las ventas y la distribución, pueden desbaratar a los operadores establecidos más rápidamente que nunca, mejorando la calidad, la velocidad o el precio al cual se entrega el valor.

También se están produciendo importantes cambios en el lado de la demanda, ya que la creciente transparencia, el compromiso del consumidor y los nuevos patrones de comportamiento de los consumidores (cada vez más basados ​​en el acceso a redes y datos móviles) obligan a las empresas a adaptar la forma en que ellos diseñan, comercializan y entregan productos y servicios.

Una tendencia clave es el desarrollo de plataformas tecnológicas que combinan tanto la oferta como la demanda para perturbar las estructuras existentes de la industria, como las que vemos dentro de la economía "compartida" o "bajo demanda". Estas plataformas tecnológicas, que son fáciles de usar por el teléfono inteligente, convocan personas, activos y datos, creando así nuevas formas de consumir bienes y servicios en el proceso. Además, reducen las barreras para que las empresas y los individuos creen riqueza, alterando el entorno personal y profesional de los trabajadores. Estas nuevas plataformas de negocios se están multiplicando rápidamente en muchos nuevos servicios, extendiéndose desde la lavandería hasta las compras, desde las tareas hasta el estacionamiento, desde los masajes hasta los viajes.

En general, la Cuarta Revolución Industrial tiene cuatro efectos principales en los negocios: las expectativas de los clientes, la mejora del producto, la innovación colaborativa y las formas organizativas. Ya se trate de consumidores o empresas, los clientes están cada vez más en el epicentro de la economía, de lo que se trata es mejorar la forma en que se sirve a los clientes. Más aun, los productos y servicios físicos se pueden mejorar con capacidades digitales que aumentan su valor. Las nuevas tecnologías hacen que los activos sean más duraderos y resistentes, mientras que los datos y el análisis están transformando la forma en que se mantienen. Un mundo de experiencias de los clientes, servicios basados ​​en datos y desempeño de activos a través del análisis, mientras tanto, requiere nuevas formas de colaboración, particularmente dada la velocidad con la que se producen la innovación y la perturbación. Y la aparición de plataformas globales y otros nuevos modelos de negocio, finalmente, significa que el talento, la cultura y las formas organizativas tendrán que ser repensadas.

En general, el cambio inexorable de la digitalización simple (la Tercera Revolución Industrial) a la innovación basada en combinaciones de tecnologías (la Cuarta Revolución Industrial) está obligando a las empresas a reexaminar su forma de hacer negocios. Sin embargo, la línea de fondo es la misma: los líderes empresariales y los altos ejecutivos deben comprender su entorno cambiante, desafiar los supuestos de sus equipos operativos e innovar incesantemente y continuamente.

El impacto sobre el gobierno
A medida que los mundos físico, digital y biológico continúan convergiendo, las nuevas tecnologías y plataformas permitirán cada vez más a los ciudadanos involucrarse con los gobiernos, expresar sus opiniones, coordinar sus esfuerzos e incluso burlar la supervisión de las autoridades públicas. Simultáneamente, los gobiernos obtendrán nuevos poderes tecnológicos para aumentar su control sobre las poblaciones, sobre la base de sistemas de vigilancia omnipresentes y la capacidad de controlar la infraestructura digital. En general, sin embargo, los gobiernos se verán cada vez más presionados para cambiar su enfoque actual del compromiso público y la formulación de políticas, ya que su papel central de conducción disminuye debido a nuevas fuentes de competencia y redistribución y descentralización de poder que las nuevas tecnologías hacen posible.

En última instancia, la capacidad de los sistemas gubernamentales y las autoridades públicas para adaptarse determinará su supervivencia. Si demuestran ser capaces de abrazar un mundo de cambios perturbadores, sometiendo sus estructuras a los niveles de transparencia y eficiencia que les permitirán mantener su ventaja competitiva, lo soportarán. Si no pueden evolucionar, se enfrentarán a problemas cada vez mayores.

Esto será particularmente cierto en el ámbito de la regulación. Los sistemas actuales de políticas públicas y toma de decisiones evolucionaron junto con la Segunda Revolución Industrial, cuando los encargados de tomar decisiones tuvieron tiempo de estudiar un tema específico y desarrollar la respuesta necesaria o el marco regulatorio apropiado. Todo el proceso fue diseñado para ser lineal y mecanicista, siguiendo un estricto enfoque de "arriba hacia abajo".

Pero tal enfoque ya no es factible. Dado el rápido ritmo de cambio de la Cuarta Revolución Industrial y los amplios impactos, los legisladores y los reguladores están siendo desafiados a un grado sin precedentes y en su mayor parte están demostrando ser incapaces de hacer frente.

¿Cómo pueden ellos, pues, preservar el interés de los consumidores y del público en general mientras continúan apoyando la innovación y el desarrollo tecnológico? Al adoptar una gobernanza "ágil", al igual que el sector privado ha adoptado cada vez más respuestas ágiles al desarrollo de software ya las operaciones empresariales en general. Esto significa que los reguladores deben adaptarse continuamente a un nuevo entorno de rápido cambio, reinventándose para que puedan realmente entender lo que están regulando. Para ello, los gobiernos y las agencias reguladoras deberán colaborar estrechamente con las empresas y la sociedad civil.

La Cuarta Revolución Industrial también afectará profundamente la naturaleza de la seguridad nacional e internacional, afectando tanto la probabilidad como la naturaleza del conflicto. La historia de la guerra y la seguridad internacional es la historia de la innovación tecnológica, y hoy no es la excepción. Los conflictos modernos que involucran a estados son cada vez más "híbridos" en naturaleza, combinando técnicas de campo tradicionales con elementos anteriormente asociados con actores no estatales. La distinción entre guerra y paz, combatiente y no combatiente, e incluso la violencia y la no violencia (pensemos en la ciberguerra) se está volviéndose incómodamente borrosa .

A medida que este proceso se lleva a cabo y las nuevas tecnologías como las armas autónomas o biológicas se vuelven más fáciles de usar, los individuos y pequeños grupos se unirán cada vez más a los estados para ser capaces de causar daño masivo. Esta nueva vulnerabilidad conducirá a nuevos temores. Pero al mismo tiempo, los avances tecnológicos crearán el potencial para reducir la escala o el impacto de la violencia, a través del desarrollo de nuevos modos de protección, por ejemplo, o una mayor precisión en la focalización.

El impacto sobre la gente
La Cuarta Revolución Industrial, finalmente, cambiará no sólo lo que hacemos sino también quiénes somos. Esto afectará nuestra identidad y todas las cuestiones relacionadas con ella: nuestro sentido de privacidad, nuestras nociones de propiedad, nuestros patrones de consumo, el tiempo que dedicamos al trabajo y al ocio, y cómo desarrollamos nuestras carreras, cultivamos nuestras habilidades, conocemos gente y conservamos las relaciones. Ya está cambiando nuestra salud y llevando a un yo "cuantificado", y antes de lo que creemos esto puede conducir al aumento humano. La lista es interminable porque está limitada sólo por nuestra imaginación.

Soy un gran entusiasta y primer adoptante de la tecnología, pero a veces me pregunto si la inexorable integración de la tecnología en nuestras vidas podría disminuir algunas de nuestras capacidades humanas por excelencia, como la compasión y la cooperación. Nuestra relación con nuestros teléfonos inteligentes es un buen ejemplo. La conexión constante puede privarnos de uno de los bienes más importantes de la vida: el tiempo para hacer una pausa, reflexionar y entablar una conversación significativa.

Uno de los mayores retos individuales planteados por las nuevas tecnologías de la información es la privacidad. Instintivamente entendemos por qué es tan esencial, sin embargo, el seguimiento y el intercambio de información acerca de nosotros es una parte crucial de la nueva conectividad. Los debates sobre cuestiones fundamentales como el impacto en nuestra vida interior de la pérdida de control sobre nuestros datos sólo se intensificarán en los próximos años. Del mismo modo, las revoluciones que se producen en la biotecnología y la IA, que están redefiniendo lo que significa ser humano, empujando hacia atrás los umbrales actuales de vida, salud, cognición y capacidades, nos obligarán a redefinir nuestras fronteras morales y éticas.

Formando el futuro
Ni la tecnología ni la perturbación que viene con ella es una fuerza exógena sobre la cual los seres humanos no tienen ningún control. Todos somos responsables de guiar su evolución, en las decisiones que tomamos diariamente como ciudadanos, consumidores e inversionistas. De este modo, debemos aprovechar la oportunidad y el poder que tenemos para dar forma a la Cuarta Revolución Industrial y dirigirla hacia un futuro que refleje nuestros objetivos y valores comunes.

Para ello, sin embargo, debemos desarrollar una visión comprensiva y globalmente compartida de cómo la tecnología está afectando nuestras vidas y cambiando nuestros entornos económicos, sociales, culturales y humanos. Nunca ha habido un momento de mayor promesa, o uno de mayor peligro potencial. Sin embargo, los tomadores de decisiones de hoy en día están demasiado a menudo atrapados en el pensamiento tradicional, lineal o demasiado absorbidos por las múltiples crisis que exigen su atención, para pensar estratégicamente sobre las fuerzas de la perturbación y la innovación que moldean nuestro futuro.

Al final, todo se reduce a las personas y los valores. Tenemos que dar forma a un futuro que funcione para todos nosotros poniendo a las personas en primer lugar y potenciándolas. En su forma más pesimista y deshumanizada, la Cuarta Revolución Industrial puede tener el potencial de "robotizar" a la humanidad y así privarnos de nuestro corazón y alma. Pero como complemento de las mejores partes de la naturaleza humana - creatividad, empatía, autocontrol - también puede elevar a la humanidad en una nueva conciencia colectiva y moral basada en un sentido común de destino. Corresponde a todos nosotros asegurarnos de que prevalezca esta última.

Este articulo fue publicado por primera vez en Foreign Affairs

Klaus Schwab
Fundador y Director Ejecutivo de World Economic Forum
14 Enero 2016

El Futuro de la Biomasa de Segunda Generación (2G)

Para que la bioconversión sea comercialmente competitiva, la industria necesita avances rápidos.



La promesa de la industria de la bioconversión de segunda generación (2G) es que transformará la biomasa no comestible basada en celulosa y los residuos agrícolas en combustibles o productos químicos y limpios y asequibles de alto valor. (La primera generación o 1G convierte biomasa comestible). De esta manera, la 2G podría ofrecer una fuente alternativa de energía y de insumos de la industria química, que otras tecnologías renovables no pueden proporcionar.

Ese es el potencial de la 2G, pero la industria no cumplió con esta promesa durante casi una década. Sin embargo, han habido progresos en los últimos años. Desde la inauguración de la primera planta 2G a escala comercial, en 2013, se han abierto ocho más en todo el mundo, de los cuales algunas, no sorprendentemente, están fallando, mientras que otras están progresando. La mayoría se encuentran en América del Norte, dos en Brasil y uno en Europa, todos los mercados con industrias maduras de biomasa 1G y gobiernos que apoyan el etanol celulósico.

Los proyectos de segunda generación también han comenzado a atraer interés en China, India, Indonesia y Malasia en forma de iniciativas gubernamentales para coordinar la acción y facilitar el establecimiento de un mercado de etanol 2G. Como sugieren estas tendencias, la tecnología podría estar acercandose a la fase de aceleración que marcó la trayectoria de desarrollo de otras industrias, como la energía eólica, la energía solar y el gas de esquisto. En cada caso, el crecimiento fue modesto al principio y luego despegó (cuadro).



Basándonos en más de 100 entrevistas con ejecutivos y expertos y en nuestro trabajo con actores clave de la industria, hemos identificado siete facilitadores críticos en tres áreas desafiantes - recursos, administración y el mercado- que la industria 2G debe abordar para asegurar un progreso continuo.

Recursos
Cada empresa necesita dinero, insumos y procesos que funcionen. La industria de biocombustibles de segunda generación se enfrenta a retos en cada cuenta, pero todos ellos pueden ser abordados.

Tecnología de conversión confiable a escala comercial

Las plantas comerciales 2G deben demostrar que pueden entregar productos de alto rendimiento a un precio competitivo, pero la tecnología de conversión está tomando más tiempo de lo esperado para alcanzar la escala necesaria. Un problema es que estas plantas deben procesar el equivalente de hasta 400 camionadas (1) de biomasa al día. La naturaleza semisólida de la biomasa (húmeda), la que a menudo está mezclada con suciedad y otras impurezas, complica el procesamiento. La biomasa debe ser pre-tratada mecánicamente - por ejemplo, por extrusión, molienda o trituración - y alimentada continuamente en preparación para la hidrólisis.

Que sigue. El diseño, la confiabilidad y los procesos del equipo 2G están mejorando. Mientras tanto, la ingeniería está adaptando las especificaciones, aumentando los niveles de automatización de procesos y eliminando las costosas ayudas de proceso. La carrera ya comenzó para convertirse en el primer jugador en operar una planta estable y competitiva a escala comercial. Para las instalaciones ya operando, la cuestión no es si sus procesos funcionan, sino más bien la fuerza de su desempeño operacional - tiempo de actividad, producción, rendimiento y costo - y con qué rapidez reducirán los costos y mejorarán sus operaciones.

Acceso a materias primas asequibles
La materia prima de segunda generación es abundante, pero los precios de la curva de costos de la biomasa varían. Algunas formas de materia prima, tales como residuos sólidos municipales o recortes celulósicos de las cosechas, pueden obtenerse con poco o ningún gasto. Otros tipos, como los residuos de caña de azúcar (conocidos como "bagazo"), tienen un costo de oportunidad.
También hay desembolsos asociados con la recolección y el transporte, por lo que es útil localizar plantas 2G cerca de fuentes confiables a largo plazo de biomasa. El costo de abastecimiento (el precio solicitado por el productor, además de agregación y logística) es otro factor clave en la economía 2G. Al igual que el petróleo, que puede costar tan poco como un puñado de dólares para producir pero a menudo varias veces más, los biomateriales debe ser visto a la luz de una curva de costos: algunos suministros serán baratos, otros costosos.

Que sigue. El bagazo, disponible principalmente en Brasil, China, India y Tailandia, es una de las fuentes de biomasa más baratas: como subproducto del procesamiento de la caña de azúcar, ya está agregado en las plantas de producción ya menudo quemado para producir electricidad. Pero la 2G puede ser una alternativa para elevar el valor. Las hojas y tallos de maíz estadounidense cuestan el doble que el bagazo, en parte porque se debe recolectar estos desechos agrícolas (stover, en inglés). Los inversionistas deben buscar acuerdos a largo plazo para asegurar la seguridad del suministro en áreas donde el costo de abastecimiento es menor.

Capital
Por el momento, 2G no encaja en el perfil de riesgo habitual para los inversionistas. Los que están dispuestos a asumir riesgos, como los fondos de capital de riesgo, tienden a ver a 2G como demasiado intensivo en capital. Los inversionistas con capital abundante pero con menos apetito por el riesgo, como los fondos de pensiones, lo ven como demasiado incierto. Los inversionistas convencionales, creyendo que tienen alternativas más atractivas y menos riesgosas, han resistido las inversiones 2G. El desarrollo hasta la fecha ha sido impulsado en gran medida por los emprendedores, como la familia Ghisolfi de Italia y Bernardo Gradin (con GranBio de Brasil), y por empresas que buscan desarrollar nuevos mercados para biorrefinerías o encontrar nuevas rutas de carbono para productos químicos. Estos desarrollos de 2G han recibido a menudo respaldo de inversión del sector público, particularmente en Brasil y los Estados Unidos.
Que sigue. Con costos de materias primas de $ 30 a $ 50/tm y niveles validados de desempeño tecnológico, la economía de la producción 2G puede competir en costo con el bioetanol 1G y ciertas fuentes de petróleo más caras (2), especialmente en lugares donde las operaciones 2G pueden aprovecharse de la infraestructura 1G existente, tales como la materia prima del bagazo de caña de azucar o la hojarasca de maíz en las plantas 1G que ya procesan la caña de azúcar y el maíz, respectivamente. En términos de costo marginal, 2G ya es estructuralmente más atractivo que 1G porque sus costos de operación (3) son menores.

Sin embargo, existen dos riesgos importantes: la seguridad de las materias primas (que se pueden abordar a través de contratos a futuro) y la tecnología. La construcción de nuevas plantas a escala comercial fomentará la simplificación y la estandarización, al mismo tiempo que dará lugar a eficiencias a escala que reduzcan los gastos de capital. Al igual que con el desarrollo de parques eólicos, los principales actores deberían eventualmente ser capaces de ofrecer a los inversores operaciones llave en mano. El apoyo gubernamental podría mejorar sustancialmente el caso de negocio de algunas plantas 2G, y hay precedentes para esto: Alemania ayudó a construir la capacidad inicial de energía solar, como lo hicieron los Estados Unidos para la industria 1G.

Administración

La industria de los biocombustibles no es tan joven; Es hora de que mejore la forma en que se maneja, en varias maneras.

Capacidades para la industrialización
Las pequeñas empresas han estado en la vanguardia de la industria en la última década, pero carecen de las capacidades, la infraestructura y el capital para 2G a escala industrial . Atraídos por su potencial, las empresas más grandes comenzaron a involucrarse, pero algunas han salido en los últimos años por razones estratégicas. Hay un caso en que las empresas deben colaborar para maximizar sus posibilidades de éxito, pero un puñado de jugadores probablemente tomará la iniciativa para crear soluciones técnicas competitivas. El reto será entonces significativo porque, aunque estas empresas podrían poseer una solución técnica viable dentro de una parte de la cadena de valor, ellas pueden carecer de las competencias, la gente, la infraestructura y el capital para ampliar una industria mundial que implementa de 50 a 100 proyectos al año. Nuevos tipos de jugadores tendrán que participar.

Que sigue. Para construir la industria, los grandes actores, tales como contratistas o especialistas en downstream, deben crear asociaciones o adquirir empresas con experiencia especializada en la cadena de valor para ampliar los despliegues de proyectos. Como una analogía, considere cómo la industria petrolera crea proyectos complejos con cadenas de valor centradas en sus proyectos de exploración y extracción.

Integración de la cadena de valor
Las brechas críticas persisten en la cadena de valor de la industria, cuyos jugadores ahora tienen capacidades fragmentadas - de modo que cada proyecto de capital 2G recibe una solución única, ineficiente y costosa. Además, la red de distribución aguas abajo aún no está preparada para el despegue, debido a las barreras tecnológicas y logísticas. Las bombas de distribución en los minoristas de combustible, por ejemplo, no están equipadas para la mezcla flexible.
Que sigue. Establecer una solución rentable llave en mano, los principales actores deben crear y coordinar equipos que comprendan proveedores de materias primas, agencias gubernamentales, propietarios de tecnología e inversionistas. Al colaborar, estos socios pueden estructurar complejos proyectos 2G de principio a fin y ensamblar colectivamente todas las capacidades necesarias para completarlos.

Uno de estos proyectos está en trabajo en la provincia malaya de Sarawak. Un consorcio de empresas locales, socios internacionales y el gobierno planea invertir en un nuevo centro de biomasa, y una planta de 2G está programada para abrirse en los próximos años - la primera en el sudeste asiático. El grupo Hock Lee, con sede en Malasia, concederá acceso a la biomasa y operará una red local de gasolineras. Biochemtex (con sede en Italia) proporcionará su experiencia en la ejecución de grandes proyectos de inversión de capital; Su filial, Beta Renewables, aportará conocimientos de conversión. Otra empresa ofrecerá tecnología enzimática. La esperanza es que mediante el uso de subproductos de las plantaciones de aceite de palma de la zona y otras materias primas, estos esfuerzos crearán nuevas industrias de alto valor en la región.

Mercado
Los principales problemas aquí tienen que ver con conseguir algo de espacio para respirar mientras el mercado madura.

Demanda
A mediano plazo, a medida que aumentan las capacidades instaladas de 2G, los productores de biocombustibles o bioquímicos 2G pueden no encontrar compradores para toda su producción. En el corto plazo, si los precios del petróleo permanecen bajos, 2G tendrá dificultades para competir en el precio; lo que, a su vez, afecta las perspectivas a largo plazo de la industria al desalentar el compromiso sostenido. También es importante recordar que se están desarrollando caminos energéticos renovables para el etanol, como la gasificación.
Que sigue. Una posibilidad es que los biocombustibles 2G pudieran desplazarse hacia abajo en la curva de costos y, finalmente, competir con los combustibles fósiles en precio en la gasolinera. Otras industrias emergentes han superado desventajas de costos similares; Por ejemplo, Alemania instituyó políticas públicas para dar a los consumidores incentivos para adoptar la energía solar.

Un área de gran potencial de demanda de 2G que no esté relacionada con el combustible podria ser proporcionar insumos de bloques de construcción para productos químicos a granel y de mayor valor, como butadieno, butanol y ácido láctico. Las compañías químicas mundiales que invierten en el sector esperan crear oportunidades para las biorrefinerías que podrían producir una serie de productos bioquímicos que proporcionen diversificación para adaptarse a los precios cambiantes que el mercado oportunístico ofrecería.

Esto ya está ocurriendo con las tecnologías 1G: BioAmber y Mitsui, por ejemplo, han invertido en una planta de Ontario de 30.000 tm/año para producir ácido succínico a través de biorutas. Muchas empresas se están volviendo serias en hacer sus productos y procesos sostenibles y renovables. Las iniciativas para obtener plásticos de manera más sostenible en la industria de consumo, por ejemplo, han creado un aumento de la demanda en el lado bioquímico.

Regulación estable y de apoyo
Los mandatos y los desembolsos del apoyo gubernamental a la industria en I + D, especialmente en los Estados Unidos, han empezado a crear un mercado para los productos 2G. Pero el progreso se ha detenido. En parte, esto es resultado de la lenta acumulación de producción de biocombustibles 2G; La Ley de Política Energética de los Estados Unidos, en 2005, creó mandatos, pero la industria no cumplió. Ningún gobierno ha adoptado una posición audaz que promueva la conversión de combustibles o biomasa 2G . Aunque los Estados Unidos han creado mandatos en forma de Estándares de Combustibles Renovables, éstos no son vinculantes para las mezcladoras de etanol.

Que sigue. Sin un apoyo regulador estable, los inversores no ven la perspectiva de una fuerte demanda a mediano plazo. Eso les desalienta de comprometer fondos, y sin tales inversiones 2G será difícil de ampliar. Los actores de la industria necesitan hablar con una voz clara y unida para explicar por qué el apoyo del público valdría la pena.

Dada la necesidad de energía y productos químicos que no se derivan de los combustibles fósiles, así como los beneficios de las energías renovables -que reducen la contaminación y diversifican las fuentes de energía domésticas- hay un caso para desarrollar la bioconversión 2G en una industria de pleno derecho.

¿Qué tan grande es la pieza de la torta de renovables que la 2G pueda capturar? Esto dependerá de dos cosas: la velocidad de adopción y si 2G puede abordar los siete facilitadores discutidos anteriormente y mejorar en relación con los combustibles alternativos. El futuro es desconocido. Sin embargo, lo que está claro es que, incluso después de los problemas de la última década, la industria 2G ahora tiene la oportunidad de industrializar su tecnología y, por lo tanto, de mejorar sus posibilidades de éxito.

Referencias
  1. Este estimado se basa en una planta de segunda generación (2G) con una capacidad nominal de 2.000 tm de procesamiento de biomasa. En los Estados Unidos, una bala redonda estándar de desechos agrícolas pesa aproximadamente 600 kgs (1.322 libras). Así, 8 fardos caben en un camión estándar de 5 tm o hasta 36 fardos en un remolque - 90 a 400 camionadas/día, dependiendo del tamaño del vehículo.
  2. Este estimado se basa en el modelo de McKinsey y las mejores estimaciones para los respectivos costos de conversión por parámetro de entrada y la evolución estimada de los costos de los factores de entrada.
  3. Los costos corrientes se refieren al costo por galón una vez que se realiza una inversión. La depreciación, por ejemplo, no está incluida.
  4. Un mandato de mezcla define la proporción requerida de bioetanol de primera y segunda generación en un combustible.

Acerca del (los)Autor (es)
Simon Alfano es consultor en la oficina de McKinsey en Stuttgart, Federico Berruti es consultor en la oficina de Toronto, Nicolas Denis es socio en la oficina de Bruselas y Alberto Santagostino es socio en la oficina de Copenhague.

Los autores desean agradecer a Vitaly Negulayev, Mark Patel y Marta Wlodarz por sus contribuciones a este artículo.

Simon Alfano, Federico Berruti, Nicolas Denis, y Alberto Santagostino
McKinsey & Company
Noviembre 2016

17 de noviembre de 2016

La política gubernamental sacude al sector salud en Colombia

El Ministerio de Salud de Colombia empleó recientemente tácticas de brazo fuerte para reducir el precio de una medicina para la leucemia, destacando la tensa relación entre el gobierno y las empresas farmacéuticas. El caso se debe a un cambio constitucional de febrero 2015 que ha abierto la puerta a una revisión importante de la política de salud, brindando a todos los colombianos el acceso al mejor tratamiento disponible. Un sistema de salud que ya tiene miles de millones de dólares en deuda ahora enfrenta costos aún mayores. El gobierno está buscando numerosas maneras de reducir su exposición.

En octubre, el gobierno y Novartis, una multinacional farmacéutica suiza, acordaron reducir el precio en un 60% de Glivec, la droga para la leucemia producida por la compañía, . La decisión representa una victoria para el Ministerio de Salud después de su decisión de declarar la droga de interés público y amenaza con emitir una licencia obligatoria que habría permitido la venta de versiones genéricas de la droga a pesar de la patente de Novartis. La resolución del problema es probable que sea la primera escaramuza en una lucha mucho mayor entre farmacéuticos y proveedores de salud y el estado.

El desencadenante de la discordia creciente es la Ley Orgánica de Salud (LOS) firmada por el presidente Juan Manuel Santos en febrero de 2015. La ley hizo edl acceso a la salud, un derecho fundamental de los ciudadanos, mientras que antes había sido una obligación legal del Estado que estaba sujeta a ciertas limitaciones. Este cambio, que teóricamente da derecho a casi 48 millones de colombianos a casi cualquier droga o tratamiento registrado en el país y prescrito por su médico, tiene ramificaciones importantes para el sector de la salud.

Después de la emisión de la LOS, se le dio al Ministerio de Salud dos años (hasta principios de 2017) para presentar un nuevo proyecto de ley de salud al Congreso. Los retos, sin embargo, serán enormes, ya que el ya problemático sistema de salud tendrá dificultades para adaptarse al acceso masivo a la atención de la salud que implica la LOS.

De un menú fijo a la carta blanca
Más allá de la alta retórica y de los nobles principios, la LOS es un ejemplo de regulación que se acerca a la realidad. Colombia opera un sistema de salud pública con cobertura del 98%, pero está intermediado por entidades privadas conocidas como Empresas Promotoras de Salud (EPS), que operan de manera similar a las aseguradoras, cobrando primas de sus afiliados y organizando la prestación de servicios y tratamientos . En virtud del sistema actual, que se sustituirá por la reforma de 2017, la EPS tiene la responsabilidad de proporcionar a sus pacientes los medicamentos y tratamientos incluidos en el Plan Obligatorio de Salud (POS), un conjunto de servicios establecidos y actualizados por el Ministerio de Salud. Cada vez más, sin embargo, los pacientes han utilizado procedimientos legales para obtener acceso a medicamentos de alto costo no incluidos en el POS.

En virtud de un mecanismo conocido como tutela, un recurso legal utilizado para reclamar un derecho constitucionalmente protegido, los pacientes han apelado con éxito a la Corte Constitucional del país exigiendo que su derecho a la salud requiere que la EPS les proporcione los medicamentos no incluidos en el POS. El Tribunal, poco dispuesto a arriesgar la vida de los pacientes y constitucionalmente impedido de tomar factores económicos en cuenta, se alinea casi universalmente con el paciente. Las tutelas para los fármacos que no están en el POS se han disparado desde entonces, con más de 118.000 casos adjudicados en 2014. Según la Federación Médica Colombiana (FMC), el 69% de los gastos farmacéuticos totales del sistema en 2014 fueron para artículos que no estan en el POS. Con el acceso a medicamentos de alto costo ahora normalizado, el POS se ha convertido en irrelevante y será eliminado bajo la próxima ley de atención de la salud.

Un sistema en estado crítico
El rápido crecimiento del gasto en medicamentos no incluidos en el POS es una de las principales razones por las que el sistema de EPS se encuentra e dificultades. El EPS debe a los hospitales y clínicas que proporcionan tratamientos un estimado de US $ 2.000 millones. Los tratamientos a menudo se retrasan, las camas de hospital son escasas y el conflicto entre las diferentes entidades de salud es común.

Después de la firma de la LOS, el gobierno jugó con la idea de liquidar las EPS, pero en su lugar les dio hasta el 2022 para pagar sus deudas y cumplir con mayores requerimientos de reservas mínimas. Parece improbable que puedan mantenerse a flote bajo el peso de los medicamentos de alto costo. Una presentación del gobierno a partir de junio de 2015 anticipó que un mayor acceso de los pacientes a medicamentos de alto costo bajo la LOS aumentaría su factura de salud en US $ 700 millones al año en su peor escenario, pero los representantes de la FMC dicen que esta cantidad es terriblemente optimista.

La fijación de precios, la concesión de licencias y los biosimilares son la clave del recorte de los costos de salud
En este contexto, el Ministerio de Salud está tratando de reducir los costos en otros lugares, y hasta ahora ha adoptado una estrategia en tres frentes. El primer paso ha sido recortar los precios inflados de los medicamentos. Bajo la presidencia anterior, Álvaro Uribe (2002-10), un mercado no regulado permitió a los fabricantes de drogas ya los intermediarios obtener grandes márgenes. El precio colombiano de Rituximab, una droga de la leucemia era 12 veces mas que el precio pagado en el Reino Unido. En 2013, el Ministerio de Salud introdujo la referencia de precios internacionales para nuevos medicamentos. Muchos ven las tácticas duras del ministerio con Novartis como una señal de advertencia a otros fabricantes de drogas para someterse al nuevo régimen de precios.

La concesión de licencias para nuevos medicamentos también es probable que se endurezca a medida que el ministerio busca reducir su exposición a nuevos y costosos tratamientos. Los estudios de costo-eficacia han sido cargados en un nuevo proceso de licenciamiento, lo que significa que el precio de un nuevo fármaco se establecerá al comienzo del proceso. Un reemplazo del personal de la principal agencia de licencias sugiere un intento de abordar un proceso de aprobación de fármacos que es a la vez ineficiente e inconsistente.

Por último, Colombia ha introducido legislación pionera para la aprobación de medicamentos biosimilares de bajo costo. Mientras que los medicamentos genéricos usan los mismos ingredientes claves que los medicamentos patentados que copian, los biosimilares usan ingredientes que son similares pero no coinciden exactamente con los de las versiones patentadas. La legislación colombiana permitiría que estos productos fueran aprobados sobre la base de los estudios de la droga madre, a pesar de las objeciones de las asociaciones comerciales locales y de la Organización Mundial de la Salud (OMS). El proyecto de ley fue aprobado por decreto presidencial en octubre de 2014, pero desde entonces se ha mantenido en un proceso de enmienda.

Los proveedores farmacéuticos y de servicios de salud soportando el impacto del ajuste gubernamental
Hasta que la ley final de salud se presente en febrero de 2017, habrá poca claridad sobre qué más reformas el gobierno seguirá para equilibrar su presupuesto de salud. Ejecutivos de empresas farmacéuticas internacionales se quejan de que el Ministerio de Salud se ha convertido en el más radical de los ministerios del gobierno colombiano, pero las reformas han recibido apoyo presidencial tácito hasta el momento. Con los bajos ingresos petroleros que continúan limitando los ingresos fiscales generales, en octubre el gobierno presentó al Congreso una importante reforma tributaria diseñada para aumentar los ingresos. Con el gobierno también tratando de apretar su cinturón, las empresas farmacéuticas y los proveedores de atención médica de seguro sentirán el golpe.

The Economist Intelligence Unit
11 Noviembre 2016

Del Infierno al Ingenio

Medio Ambiente. Lima tiene uno de los más eficientes sistemas de tratamiento de basura de América del Sur. ¿Por qué no se replica el modelo en el resto del país?

En el dantesco botadero de ‘El Milagro’ en Trujillo viven entre los residuos decenas de familias de recicladores. Derecha, la pionera planta de energía eléctrica de Huaycoloro en Lima. 
El basurero de Huaycoloro en Lima genera el 10% de la energía renovable del país. Es en buena cuenta lo que se llama acertadamente como un relleno sanitario. La basura es compactada y el metano procesado para producir 5KW/hora de electricidad. En cambio, en Trujillo, la basura se arroja en el botadero que le llaman ‘El Milagro’ no sin malicia. Las condiciones de insalubridad son dantescas. El nuevo esquema de rentas municipales planteado por PPK permitiría replicar el éxito limeño.

–¿Cómo se procesa la basura en Huaycoloro?

–La planta de Huaycoloro está equipada con 250 pozas de succión conectadas un gasoducto de 20 kilómetros que quema los desechos a 1,500 °C. Este biogás se incorpora a un purificador para tratar el gas y generar la energía concesionada por 20 años para fábricas y personas, con una potencia de 5 KW/ hora. Tenemos más de dos mil trabajadores.

“Somos uno de los principales proyectos peruanos en la lucha contra el calentamiento global”, dijo Zegarra. 
– ¿Cuáles son los récords alcanzados?
–Hemos generado más de dos millones en bonos de carbono, lo equivalente a reducir dos millones de toneladas de CO2. Tenemos dos termoeléctricas en Huaycoloro, este año haremos una más aquí y en el Callao. Aseguramos más del 10% de la energía renovable del país.

–¿Por qué el proyecto no puede llegar al interior del país?
–Si no tienes un presupuesto para mantener la operatividad, no funciona. Lo poco que recaudan los municipios es para recoger la basura y arrojarla a una quebrada, generando enfermedades. Si el municipio cobra el arbitrio y el vecino no paga, no hay cómo exigirle.

–¿Qué tan costoso resulta?
–Montar una planta privada como la de Huaycoloro cuesta S/ 14 millo-nes. Debes pagar obreros, combustible, comprar compactadoras que pueden costar US$ 200 mil. Geográficamente, cada lugar tiene un diseño para construir un relleno de acuerdo con el clima y suelo. En la selva es muy caro porque hay que impermeabilizar toda el área.

¿Intentaron llevar el proyecto a provincias en el sur?
–Quisimos hacer en 2008 un relleno sanitario gratuito en Arequipa y el entonces alcalde Simón Balbuena no lo aprobó. Ellos tenían un dinero que provenía de la minera ‘Cerro Verde’, nosotros poníamos el relleno y ellos la operación, pero contrataron una empresa colombiana que cobró S/ 16 millones y ahora no hay un buen relleno sanitario.

–¿Cómo hacer sostenible el plan fuera de Lima?

–El Estado podría propiciar que los arbitrios en Lima sean cobrados en el recibo de luz y en provincias en el de agua. A estas empresas se le pagaría una regalía por el servicio prestado.

–El segundo tema es decretar un nivel de IGV cero para que los municipios tengan casi un 20% más de presupuesto y lo que se ahorre debería ser destinado al pago de servicio de limpieza pública.

Montar una planta privada como la de Huaycoloro cuesta S/. 14 millones. 
–Mientras tanto el plan avanza en la capital
–Lima y Callao son los mercados que mejor recaudación tienen de sus arbitrios (65%) lo cual da viabilidad. No nos atrevemos ir a provincia porque no podemos operar por falta de pago. Trabajamos con más de 20 municipalidades y 16 empresas públicas y privadas en Lima

–El Perú tiene la meta de reducir el 30% de gases de efecto invernadero para el 2030 ¿Se han sumado a ese objetivo?
–Claro, porque nuestro relleno sanitario podría estar en cualquier lugar del primer mundo. Hemos sido considerados por el Banco Mundial como un ejemplo a seguir en la región. Para el 2017 y 2018 convertiremos el biogás de la basura del Callao en gas natural para que las próximas generaciones de vehículos recolectores puedan abaste-cerse de ese combustible.

-¿Cómo se mide cuánto gas de efecto invernadero se reduce?
–Hay un sistema de implementación de sensores y equipos validados por la ONU. Luego de un análisis de tres años se certifican los niveles de reducción de gases de efecto invernadero.

–Desde el 2011 a la fecha, ¿cuánta es la cuota?
–De 2011 al 2014 fuimos el relleno que mitigó más gases de efecto invernadero en toda Sudamérica, 700 mil toneladas. Hay rellenos en Buenos Aires y México D.F que reciben 15 mil toneladas de basura diaria, sin embargo los superamos. Somos uno de los principales proyectos peruanos en la lucha contra el calentamiento global y nos enorgullece.

Bryan Villacrez
Caretas
17 Noviembre 2016

Nota del blog: Hace dos o tres años una empresa sueca presento un proyecto en Segat-Trujillo,  para reciclado de los desperdicios, generación de energía en el botadero de El Milagro. Nunca respondieron y demostraron una falta de interés que rayaba en el escándalo. El alcalde en ese momento era Acuña.

16 de noviembre de 2016

NGR, Kuhne se unen para producir láminas PET de primera calidad a partir de desperdicios de material

Next Generation Recyclingmaschinen GmbH (NGR; Feldkirchen an der Donau, Austria) y Kühne GmbH (Sankt Augustin, Alemania) han entrado en colaboración para producir láminas de PET fabricadas a partir de residuos de PET que igualan la calidad de las laminas de material virgen. El sistema integrado comprende una combinación de triturador-alimentador-extrusor para producir masa fundida de plástico, una unidad P: REACT para mejorar la calidad del PET y un sistema de lámina de Kuhne para producir láminas PET con tolerancias estrechas. Tanto los fabricantes de láminas PET como los fabricantes de piezas termoformadas se beneficiarán de la tecnología, según las empresas.


El sistema triturador-alimentador-extrusor puede convertir cualquier forma de material entrante en un fundido de alta calidad. Esto hace posible alimentar la unidad con desperdicios PET de bajo costo, incluyendo desperdicios de troquelado, de producción de lámina, escamas de botella e incluso fibras.

La masa fundida de PET es luego descontaminada a través de la tecnología P: REACT de NGR, la cual fue introducida en NPE 2015. P: REACT se basa en los principios de la policondensación en estado líquido, un proceso que mejora considerablemente las propiedades materiales del PET, según la compañía.

A medida que el PET fundido entra en la parte vertical del P: REACT, se forman trenzas para crear una proporción adecuada de superficie a volumen . El material se recoge entonces en un tambor horizontal y se empuja lentamente hacia adelante. La condensación posterior comienza inmediatamente cuando las trenzas se forman y continúa hasta que el PET ha salido del P: REACT. El P: REACT utiliza la energía de fusión para post-condensar el PET ; El propio reactor sólo mantiene el nivel de calor. P: REACT es por lo tanto, es altamente eficiente en energía, lo que resulta en bajos costos de operación.

El aumento de la viscosidad intrínseca (IV) se controla por el tiempo de residencia del PET fundido dentro del reactor, y los parámetros de la máquina se ajustan automáticamente para conseguir el IV deseado en un nivel consistente dentro de una pequeña banda de tolerancia. La operación continua del P: REACT produce gránulos reciclados dentro de un rango estrecho de IV, adecuados para su uso en aplicaciones de gama alta como el hilado de fibras o la extrusión de láminas.

"Todos los requerimientos de material están a mano para producir láminas de PET que tienen tolerancias estrechas de IV a la par con el material virgen", explica Josef Hochreiter, CEO de NGR. Para los ensayos de clientes, está disponible un sistema de la serie P: SHEET en el centro técnico de pruebas de NGR

"Las pruebas iniciales han superado ampliamente nuestras expectativas de calidad de la lámina", dice Hubert Armbruster, director general de Kuhne. "La nueva opción proporcionada para producir láminas PET de alta calidad a partir de insumos de bajo costo y eliminar un paso de fusión en el proceso, ya han encendido un gran interés entre nuestros clientes", agrega Armbruster.

Norbert Sparrow
Plastics Today
November 04, 2016

Como comprar un nuevo mono tornillo

Varios factores a considerar cuando se compra un tornillo nuevo incluyen requisitos de produccion, requerimientos de ventilación, geometría de sección de alimentación, profundidad de canal de sección de dosificación, formulación que se procesa y reología polimérica. La capacidad de produccion total se determina más por el diámetro del extrusor, el torque motor disponible y los límites de velocidad del tornillo que por el diseño del tornillo. Un tornillo correctamente diseñado permite máxima velocidad del tornillo con la capacidad de torque de motor para producir el mayor caudal posible. Las profundidades del canal de alimentación y dosificación se refieren a la cantidad de material que se puede alimentar y fundir en el extrusor con el torque de motor disponible. La Figura 5.2 muestra lineamientos para las lb/hora típicas que se pueden anticipar con extrusoras de diferentes tamaños.



La mayoría de las extrusoras tienen algunas diferencias en el torque de motor, velocidad del tornillo y L/D, llevando a capacidades de produccion diferentes. En 1997, HPM introdujo un extrusor de 2,5" de diámetro combinando un motor de alto torque (500 Hp) con un L/D de 50:1 y una velocidad de tornillo de 1000 rpm para producir 2.000 lb/hora. Si el tornillo está diseñado para fundir más material que el torque del extrusor puede procesar, la potencia del motor limitará la produccion del proceso, nunca permitiendo que el tornillo del extrusor funcione con la máxima eficiencia.

Con secciones de alimentación de cilindro liso, la densidad a granel del material de alimentación es importante para determinar la profundidad del canal de la sección de alimentación. Las densidades a granel de al menos el 50% de la densidad de fundido real se transportan fácilmente con profundidades de canal de alimentación de 0,1-0,2 veces el diámetro del tornillo y relaciones de compresión de 2:1-3:1. La densidad a granel del material de alimentación inferior al 50% de la masa fundida requiere canales de alimentación más profundos y relaciones de compresión del orden de 3:1-5:1. Las densidades a granel inferiores al 30% de la densidad del fundido no pueden extruir bien sin un alimentador de tornillo acoplado con un diseño de tornillo especial.

El diseño de la sección de dosificación depende de las propiedades reológicas poliméricas y de la presión requerida en el cabezal. La profundidad óptima de la sección de dosificación depende de la coincidencia de las restricciones del cabezal con la profundidad del canal de dosificación. [2I Pl [4] La figura 5.3 muestra la presión de cabeza versus la produccion con diferentes restricciones de cabezal utilizando una profundidad del canal de dosificación grande o chica.



Un cabezal de restricción baja, curva A, tiene una producción más alta con un canal de dosificación profundo, intersección de las curvas A y D, en comparación con una profundidad de canal poco profunda, intersección de las curvas A y B. Un cabezal de restricción alta, curva C, tiene una mayor producción con una profundidad de canal poco profunda en la sección de dosificación del tornillo en comparación con un canal profundo. Si se utiliza una bomba de engranajes, se requiere que el tornillo del extrusor genere una presión más baja, con la bomba de engranajes generando el flujo del polímero y la presión requerida del cabezal. Generalmente, cuando se utiliza una bomba de engranajes, un canal más profundo en la sección de dosificación de tornillo genera un producción más alta.

La reología del polímero es una propiedad importante en la determinación del diseño apropiado del tornillo. La viscosidad de fusión es directamente proporcional a la velocidad de corte o cizallamiento. Sin embargo, todas las viscosidades de polímero fundido no responden a la velocidad de cizallamiento de la misma manera. La ley de potencia es la representación más simple del flujo fundido pseudoplástico durante varias décadas de corte. La mayoría de los plásticos exhiben un índice de ley de potencia, n, de 0,25-0,90. (Ver Tabla 4.2)


Los polímeros de baja viscosidad requieren una profundidad de canal poco profunda en la sección de dosificación para bombear suficiente material al cabezal para generar alta presión. En relación con el índice de ley de potencia, se muestra en la Fig. 5.4, el ángulo de hélice óptimo para las aletas de tornillo en la sección de dosificación .



Mientras que muchos tornillos simplemente usan un paso cuadrado con un ángulo de hélice de 17,66º, existe un ángulo óptimo de hélice en la sección de dosificación para cada polímero basado en su índice de ley de potencia.

Las variaciones de presión en el extremo de la extrusora dependen de la frecuencia del tornillo o del golpe del tornillo. Cada vez que una aleta pasa la garganta de alimentación, el flujo de polímero es interrumpido por la aleta, evitando que el polímero fluya libremente dentro del canal.

Las velocidades de tornillo más altas generan un golpe de tornillo más rápido. A 120 rpm hay dos golpes por segundo, mientras que a 60 rpm sólo ocurre un golpe de tornillo por segundo. También existen variaciones de presión entre las aletas de empuje y de arrastre en el tornillo. Estas variaciones de presión son evidentes en una curva de presión en función del tiempo medida en el extremo del extrusor antes de la placa de rotura. (Véase la Fig. 3.44)



Las variaciones de temperatura de fusión ocurren en el extrusor donde se produce generación termica altamente viscosa. Puesto que los plásticos son grandes aislantes y la masa del tirnillo y cilindro del extrusor es tan grande, es difícil eliminar el exceso de calor viscoso del polímero dentro del extrusor. Los puntos calientes en el extrusor, adaptador o cabezal pueden contribuir a una temperatura de fusión no uniforme, dando lugar a diferencias en la viscosidad y el flujo del polímero.

Cuando se compra un tornillo nuevo con un diseño diferente para una extrusora o aplicación actual, identifique los objetivos que se deben cumplir con el nuevo tornillo que no se puede hacer con el tornillo actual. No cambie el diseño del tornillo sólo para cambiar los diseños de tornillo o porque un proveedor se te ha acercado con la tecnología más nueva y más grande que resolverá todos tus problemas de extrusión.

Después de esbozar los objetivos que se deben alcanzar con los tornillos nuevos y actuales, vaya al laboratorio del proveedor y ejecute pruebas. Determine el desempeño del nuevo tornillo con el sistema de resina y producto que se está utilizando actualmente para verificar que se mejora el desempeño ofrecido del extrusor. Un taller puede ser un lugar adecuado para duplicar o reparar un tornillo; No es necesariamente el mejor lugar para obtener un diseño de tornillo radicalmente nuevo.

Cuando se ordena un nuevo tornillo, se especifican las siguientes variables: diámetro de la extrusora, fabricante del extrusor (necesario para entender las especificaciones del extrusor L / D, espiga y chavetero), L / D, relación de compresión, profundidad de aleta en alimentacion, compresion y alimentación, , mono tornillo o multietapa, las secciones de mezcla, aletas de barrera, el ángulo de hélice, el tratamiento superficial de aleta y el recubrimiento superficial de tornillo. En la Tabla 5.1J4 se ofrece una guía de referencia rápida para el diseño del tornillo y algunos factores de desempeño.



Resumen
El diseño del tornillo y la selección del tornillo dependen de los siguientes criterios:
  • Polímero a procesar
  • Tasa de producción
  • Estabilidad de salida (estabilidad de presión de fundido y temperatura) requerida para la aplicación
  • Desarrollo de presión en el cabezal
  • Limitaciones de la temperatura de fusión del polímero
  • Eficiencia de mezcla y tipo requerido para la formulación de la resina en proceso
  • Consumo de energía
La selección del diseño del tornillo determina la capacidad general del proceso de extrusión. Un mal diseño de tornillo o tornillo desgastado cuesta dinero en rendimiento y eficiencia. El tiempo de recuperación para un nuevo tornillo o tornillo correctamente diseñado podría ser significativo. Dado que no existe un tornillo de propósito general para procesar todos los polímeros, el cambio de tornillos de un trabajo a otro puede tener sentido económico, dependiendo de
  • Tiempo necesario para cambiar el tornillo
  • Tamaño del extrusor (indica el tiempo para cambiar el tornillo)
  • Limpieza requerida entre los cambios de tornillo
  • Tamaño de la corrida de producción versus la mejor eficiencia con un tornillo diferente
Si se procesa más de un producto en un extrusor, el diseño del tornillo será siempre un compromiso. El diseño de tornillo óptimo es el que procesa varios polímeros con alta produccion, buena estabilidad de fundido y rendimiento máximo mientras que permite que cualquier otra formulación sea procesada bajo condiciones estables con altos rendimientos.

Fuente: Extrusion - The Definitive Processing Guide and Handbook - Giles, Wagner, Mount - 2005; Screw Design

15 de noviembre de 2016

Mercado de Etiquetas de Fundas Estirables y Termocontraíbles por Película, Tinta, Tecnología de Impresión, Aplicación, Región - Pronóstico Global al 2020

Descripción
Se prevé que el mercado de etiquetas de funda estirables o termocontraíble alcance los $ 13,20 mil millones en 2020, con un CAGR de 5,5% entre 2015 y 2020. La región Asia-Pacífico representó la mayor participación en términos de valor, seguida por Europa y Norteamérica En 2014. En los últimos años, la región de Asia-Pacífico ha progresado significativamente en el mercado de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles, que incluye principalmente economías emergentes como India y China. Las principales fuerzas impulsoras de la región de Asia y el Pacífico incluyen el crecimiento de la capacidad de gasto, el aumento de la población urbanizada, la creciente demanda de alimentos envasados, la fácil disponibilidad de películas de polímeros y el bajo costo de mano de obra.

Las ciudades de las economías de Asia-Pacífico ocuparían el 54% de la población urbana del mundo, creando así la mayor fuerza laboral del mundo. Las economías emergentes como India y China han jugado un papel vital en la tasa de crecimiento de la industria. Las instalaciones contra adulteración y contra falsificación, la exposición de 360 ° y el espacio de impresión adicional para información de contenido son las fuerzas impulsoras detrás del crecimiento en el mercado.

Se prevé que el mercado chino crecerá a la tasa más alta durante los próximos 5 años y permanecerá por encima del promedio mundial del 5,5%. El mercado de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles ha estado creciendo en línea con la industria del etiquetado. Con el aumento de la conciencia sobre el desperdicio y el reciclaje, la gente está optando por material reciclado en las etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles, que ha tenido un impacto en el mercado de los productos de etiqueta de fundas estirables y termocontraíbles.


Este informe calcula el tamaño del mercado global de las etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles en términos de valor (millones de $) y volumen (millones de m2). En este informe, el mercado está ampliamente segmentado en función del tipo, película de polímero, aplicación, tecnología de impresión, tinta y región. Los impulsores del mercado, las restricciones, los desafíos, el material y las tendencias de los precios de los productos se discuten en detalle. La cuota de mercado, por parte de todos los principales actores, se discute en detalle para el mercado en general. El mercado de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles ha crecido significativamente en los últimos años y se espera que esta tendencia continúe.

Alcance del Reporte
Este estudio de investigación categoriza el mercado de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles basado en el tipo, material, aplicación y región:
  • Tipo: estirables y termocontraíbles
  • Película: PVC, PET-G, OPS, PE, Otros
  • Aplicación: Bebidas, Alimentos, Cuidado personal, Cuidado de la salud, Otros
  • Tecnología de impresión: Rotograbado, Flexografía, Digital
  • Tinta: acuosa, solvente, UV
  • Región: América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Resto del Mundo 
Resumen
El mercado de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles ha ido creciendo en línea con la industria del etiquetado y embalaje. El aumento de la población, el aumento de los ingresos y la capacidad de gasto de las personas en las economías en desarrollo, la creciente demanda de alimentos envasados, y el aumento de la urbanización son los principales factores que impulsan el crecimiento del mercado de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles.

El aumento de la demanda de películas de polímeros sostenibles, la exhibición de 360 ° y protección contra adulteración también impulsan el crecimiento del mercado de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles. El proceso de reciclaje enredado es la preocupación más difícil en el mercado.


El mercado de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles ha sido segmentado en base al tipo de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles, películas plásticas, aplicación, tecnología de impresión, tinta y región para proporcionar una visión profunda del mercado. Todos los mercados y aplicaciones importantes de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles han sido cubiertos, junto con sus escenarios de mercado geográficos.

Se proyecta que el mercado de etiquetas de fundas estirables y termocontraíbles alcance los $ 13.20 mil millones en 2020. Se prevé que la región de Asia-Pacífico crecerá al CAGR más alto del 6.1% durante el período de pronóstico.

Se proyecta que el segmento de etiquetas de fundas termocontraíbles crezca a la tasa más alta durante el período de pronóstico. El mercado estaba dominado por el segmento de películas de PVC, que representaron más de la mitad del mercado total en 2014.

El mercado del etiquetado está marcado por una intensa competencia debido a la presencia de un gran número de empresas tanto grandes como pequeñas. Los lanzamientos de nuevos productos, las fusiones y adquisiciones y las asociaciones y expansiones son las estrategias claves adoptadas por los actores del mercado para asegurar su crecimiento en el mercado. Los principales actores del mercado son Berry Plastic Group Inc. (EUA), CCL Industries (Canadá), Huhtamaki OYJ (Finlandia), The Dow Chemical Company (EUA), Klockner Pentaplast Group (Alemania), Cenveo Inc. (EUA), Fuji Seal International Inc. (Japón), Hammer Packaging (EUA), Macfarlane Group (Reino Unido) y Sleeveco (EUA).

marketsandmarkets.com
Código de Reporte: PK 3768
Octubre 2015

La magnitud de la crisis del uso de plástico global


El plástico es el material de trabajo de la economía moderna. Ligero y duradero, se ha utilizado para fabricar un gran número de productos desde su introducción hace más de 100 años.

Sin embargo, un estudio realizado por el Foro Económico Mundial, la Fundación Ellen MacArthur y McKinsey and Company mostró la magnitud de la crisis del sistema plástico global. Un 32 % de los 78 millones de toneladas de envases plásticos que se producen anualmente va a parar al océano; el equivalente de echar un camión de basura de plástico en el océano por minuto.

Si seguimos como si nada pasara, se espera que aumente a dos por minuto en 2030 y a cuatro por minuto en 2050. Para el año 2050, esto podría significar que habrá más plástico que peces en los océanos del mundo. Actualmente, solo el 14 % de los envases plásticos del mundo se recoge para su reciclaje y solo el 2 % se reutiliza como envase; en total, se pierden anualmente entre 80 000 millones y 120 000 millones de dólares. Es necesario que el sistema cambie, y hay un número de personas trabajando para que esto suceda.




Sacar el plástico del océano
The Ocean Cleanup, una empresa fundada en 2013, es la creación de Boyan Slat, que concibió la idea de la empresa cuando tenía solo 17 años de edad. Desde entonces, ha recibido más de 2 millones de dólares en fondos.

La empresa planea usar una serie de barreras que estarán ancladas al fondo del Océano Pacífico. Estas barreras tendrán brazos que se extenderán por más de 100 km, capturando todos los desechos plásticos empujados hacia sus redes. A continuación, un contenedor gigante con una capacidad de 10 000 metros cúbicos recogerá los desechos: el contenedor se vaciará mensualmente. El sistema es pasivo: utiliza la corriente del océano para empujar el plástico hacia él, y lo convierte en un sistema barato y eficiente. Como dice en el sitio web de la empresa: "Por qué pasar a través de los océanos, si los océanos se pueden mover a través de ti?"

El equipo detrás del proyecto piensa que puede eliminar 70 millones de kilos de plástico de la Gran zona de basura del Pacífico en 10 años a un precio de 4,53 EUR el kilo.

"El cuidado del problema de la basura oceánica del mundo es uno de los desafíos ambientales más grandes que la humanidad enfrenta hoy en día". Millones de toneladas de plástico han llegado a los océanos, dañando los ecosistemas y entrando en la cadena alimentaria. Si bien es esencial evitar que más plástico ingrese a los océanos, el plástico que ya está atrapado en las corrientes de los océanos no desaparece por sí solo", dice el fundador Boyan Slat.

Recientemente, The Ocean Cleanup lanzó una expedición aérea a bordo de un avión especialmente modificado C-130 Hercules cargado de equipos de sensores especializados. Se descubrió que el problema era peor de lo esperado con una infinidad de plásticos de hasta 1,5 metros de diámetro y con una mayor densidad de lo que se pensaba anteriormente. La organización continuará pilotando la barrera y comenzará a limpiar la Gran zona de basura antes del final de la década.




Una vez que el plástico esté afuera, ¿qué debemos hacer con él?
La fundación espera que el plástico del océano tenga un valor comercial que pueda ayudar a financiar el proyecto. El plástico del océano no es fácil de usar, es heterogéneo por naturaleza y muy variado, desde botellas de PET intactas hasta microplásticos. Sin embargo, algunas de las empresas más grandes del mundo también ven la oportunidad de comercializar productos de plástico oceánico.

Por ejemplo, Adidas en asociación con la organización Parley For the Oceans ha creado una zapatilla hecha de plástico oceánico. Utiliza una combinación de botellas de PET y redes de pesca de nilón. Las zapatillas están fabricadas con las mismas normas que cualquier otro par de zapatillas Adidas y la empresa cree que los beneficios ecológicos de utilizar plásticos oceánicos atraerá a los consumidores. La primera producción es de solo 50 pares y el proceso sigue siendo relativamente costoso (incluida la eliminación del olor a pescado), pero las empresas creen que este prototipo puede allanar el camino para una nueva categoría de artículos de consumo. Otras empresas se han unido en la fabricación de productos perfectamente diseñados como tablas y casillas de playa.

¿Cómo podemos impedir que el plástico llegue al océano en primer lugar?
Actualmente usamos 20 veces más plástico que en 1964, y esto no muestra señales de desaceleración. La mayor parte de esto proviene de "virgin stocks" (petróleo crudo), con solo el 2 % de los envases de plástico utilizados en todo el mundo procedentes de fuentes recicladas. Una cierta armonización en el sistema podría ayudar mucho.

La Fundación Ellen MacArthur puso en marcha una iniciativa que pretende cerrar esta brecha. La iniciativa de la nueva economía del plástico reúne los principales actores en el campo, desde los fabricantes de plásticos hasta los minoristas y recicladores, para crear un protocolo de plásticos común, que hará que los plásticos sean más fáciles de reciclar; así como el lanzamiento de una serie de metas ambiciosas de innovación, incluida la invención de un material que tiene todas las propiedades del plástico, pero que se puede disolver con seguridad en el agua.

Si bien el mejor sistema es un sistema de circuito cerrado, en el que las botellas de plástico se vuelven a fabricar como otras botellas de plástico, otra manera importante de mejorar la economía del reciclaje de plástico es a través del up-cycling o suprareciclaje. Con su poder de estrella, el músico Pharrell Williams está apoyando la causa y se ha asociado con la marca de ropa G-Star para crear "hilo biónico", un tejido fabricado con botellas de PET.

El objetivo declarado de la tela no es solo detener la cantidad de plástico en nuestros océanos, sino también educar a los consumidores. Las camisetas muestran declaraciones como "happy oceans happy life" (Océanos felices, vida feliz) y los fundadores dicen que la sostenibilidad es fundamental para la marca. Otras empresas como McDonnough Innovation, y la firma taiwanesa Miniwiz también han encontrado usos duraderos para plásticos en forma de materiales de construcción y otros productos.

Williams, el cofundador de Bionic Yarn, dijo: "Cuando tenemos agua, es cuando sabemos que tenemos vida. Cuando está contaminada, no tenemos nada... podemos ralentizar la producción de poliéster nuevo, solo podemos reciclar el plástico de las botellas".

¿Y si usamos otra cosa?
Una manera de detener la fuga de plástico al océano es mediante la sustitución por un material diferente. En la India, se eliminan anualmente 120 mil millones de piezas de cubiertos plásticos. En respuesta a esta sorprendente cantidad de residuos, una empresa india llamada Bakeys ha elaborado una alternativa comestible.

Su marca de cucharas, cuchillos y palillos comestibles se hornean en lugar de fabricarse, e incluso tienen diferentes sabores como apio, pimienta negra y comino. Si no le gusta el sabor, los cubiertos se biodegradarán con seguridad en solo cinco días. La empresa lanzó una campaña en kickstarter que recaudó más de 250 000 USD, muy por encima del objetivo inicial de 20 000 USD. Ahora han invertido en una nueva línea de producción y se han comercializado más de 3 millones de artículos. El fundador cree que la cuchara comestible pronto costará lo mismo que la alternativa de plástico. "Así que ahora los cubiertos son sabrosos, divertidos, nutritivos y respetuosos del medioambiente", dijo el fundador Narayana Peesapahty.

Transformar la economía de plásticos de hoy de su forma actual (recurso-producto-residuo) a una economía circular sin residuos (recurso-producto-recurso reciclado) es un desafío de enormes proporciones. Sin embargo, con la acción coordinada de productores, recicladores, gobiernos y consumidores por igual y la innovación continua en el sector, es posible hacerlo.

James Pennington
Project Specialist, Circular Economy,
World Economic Forum
07 Noviembre 2016

Tecnología emergente 2015: Plásticos termoestables reciclables


“Plásticos termoestables reciclables” es una de las 10 tecnologías emergentes para 2015 señalados por el Meta- Consejo del Foro Económico Mundial sobre Tecnologías Emergentes.

Los plásticos se dividen en termoplásticos y termoestables. El primero puede calentarse y dársele forma muchas veces, y se encuentra en todas partes en el mundo moderno, desde juguetes para niños hasta asientos de inodoros. Ya que pueden derretirse y dárseles nueva forma, los termoplásticos generalmente son reciclables. Los plásticos termoestables solo pueden calentarse y dársele forma una vez, ya que después de esos cambios moleculares, quedan “curados” y retienen su forma y resistencia incluso bajo calor y presión intensos.

Debido a su resistencia, los plásticos termoestables son una parte vital de nuestro mundo moderno y se utilizan en todo, desde teléfonos móviles y placas de circuitos, hasta en la industria aeroespacial. Pero las mismas características que los hacen esenciales en la fabricación moderna también los hacen imposibles de reciclar. Como consecuencia, la mayoría de los polímeros termoestables terminan en el vertedero. Debido al objetivo principal de la sostenibilidad, ha existido una necesidad urgente de reciclar los plásticos termoestables.

En 2014, se realizaron avances críticos en esta área, con la publicación de un estudio emblemático en la revista Science, donde se anunció el descubrimiento de nuevos tipos de polímeros termoestables reciclables. Llamados poli(hexahidrotriazina)s, o PHT, estos plásticos pueden disolverse en un ácido fuerte que separa las cadenas de polímeros en monómeros que pueden reutilizarse en nuevos productos. Como los termoestables no reciclables tradicionales, estas nuevas estructuras son rígidas, resistentes al calor y duras, con las mismas posibles aplicaciones que sus antecesores no reciclables.

Si bien ningún reciclaje es 100 % eficaz, esta innovación, si se implementa por completo, debería acelerar el movimiento hacia una economía circular con una gran reducción del residuo plástico en vertederos. Esperamos que los polímeros termoestables reciclables reemplacen a los termoestables no reciclables en cinco años, y que para 2025 se encuentren en todas partes en los nuevos productos fabricados.

World Economic Forum
04 Marzo 2015

14 de noviembre de 2016

Innovaciones en Embalaje Plástico de Alimentos

La maquinaria y los materiales para producir embalaje plástico están avanzando para llenar las necesidades del dueño de la marca, consumidor y despumes del consumo. Los envases hechos con plástico dominan el envasado primario de alimentos. El costo, la transparencia, la sostenibilidad, la inocuidad de los alimentos y las barreras personalizadas al oxígeno y vapor de agua hacen del plástico una opción atractiva. Las innovaciones en la fabricación de embalaje plástico se enfocan en brindar mayor seguridad alimentaria, lo que permite agilidad, menor costo y más embalaje sostenible.

Operaciones de moldeo por inyección en Novation. Foto cortesía de Novation Industries
Seguridad alimentaria
La conexión entre el embalaje seguro y la seguridad alimentaria es fuerte. La mayoría de los proveedores de envases para la industria alimentaria están certificados por GFSI. Existe la necesidad de mayores garantías para eliminar la contaminación mientras se procesa la resina plastica en contenedores, para asegurar que los límites del proceso están en su lugar para controlar la migración y para restringir la contaminación antes del llenado de los envases. Además, a medida que los materiales de embalaje se optimizan para la producción de alta velocidad y los costos, las tolerancias del empaque han disminuido.

Esta necesidad de mayores controles, optimización y tolerancias de procesos ha suscitado interés en la certificación ISO / TS 16949 para los proveedores de embalaje. Hay un mayor grado de control de procesos para una empresa que es certificada en ISO / TS 16949 que para una que no esté certificada. El aumento de la certificación ISO / TS 16949 en la industria del envasado de alimentos se traduce en una mayor gestión de la calidad y la prevención de defectos. "Nuestra certificación TS 16949 asegura que una sola parte de millones de personas puede ser rastreada hasta el inicio de un defecto.

Esto puede señalar o, lo que es más importante, permitirnos evitar los defectos de embalaje en la fabricación que a menudo se asocian con las devoluciones por seguridad alimentaria", dice John Angell, director de envases de venta en Novation Industries, McHenry, Illinois (novationindustries.com). La capacidad de rastrear de manera eficiente permite el posible modo de falla y análisis de efectos para reducir el riesgo. Novation ha encontrado que una cadena de custodia más estricta optimiza las nuevas relaciones con los clientes y genera confianza.
A medida que se optimizan las innovaciones de moldeo, la velocidad y las fuentes de resina, se necesita consistencia para garantizar la seguridad alimentaria para envases soplados termoformados, inyectados y películas. Las certificaciones como ISO / TS 16949 para los proveedores de envases se están convirtiendo en un medio de ventaja competitiva y permitiendo que la evolución del proceso se centre en la seguridad alimentaria.

Agua Prolom en botellas con tecnología de soplar-llenar-tapar avanzan en una linea de ensamblaje. Foto cortesía de Sidel
Otro riesgo de contaminación es entre la transformación de plástico en envases y la operación de llenado en los fabricantes de alimentos. El vínculo entre el embalaje y la seguridad alimentaria se está endureciendo, conforme las máquinas que producen, llenan y luego sellan un empaque se están expandiendo dentro del embalaje plástico para la industria alimentaria. Los contenedores han sido termoformados, llenados y sellados en máquinas horizontales desde hace algún tiempo en Reiser, Canton, Massachusetts (reiser.com) y Multivac, Wolfertschwenden, Alemania (multivac-group.com).

Las innovaciones recientes permiten que otros tipos de contenedores sean fabricados y llenados al mismo tiempo; Esto elimina la contaminación y reduce los costos de energía del transporte de contenedores vacíos. Por ejemplo, la operación de soplar-llenar-tapar de Matrix Combi de Sidel, Hünenberg, Suiza (sidel.com), reduce inherentemente la contaminación y el consumo de energía, ya que las botellas se producen, se llenan y se tapan dentro de un solo recinto de alta eficiencia con aire filtrado de partículas.

Para un producto de agua mineral Prolom envasado en esta máquina, la cantidad de plástico en cada botella se redujo debido al proceso de manipulación en una línea de producción de 13.200 botellas por hora. La eliminación de la manipulación adicional de envases vacíos significa que se necesita menos plástico en la botella. Otra innovación reciente es Liquiform, de Amcor, Melbourne, Australia (amcor.com), una empresa conjunta con Sidel que utiliza líquidos consumibles y presurizados para producir envases.

La innovación de soplar-llenar-sellar desafía a otros fabricantes de maquinaria a perseguir una tecnología similar para reducir el potencial de contaminación y optimizar el empaque para minoristas y consumidores.

Loa aperitivos están sellados en bandejas termoformadas de PET con evidencia de adulteración. Foto cortesía de Lacerta
Permitiendo agilidad
La agilidad en el procesamiento de plásticos permite evaluar nuevos materiales, aditivos y cargas; nueva tecnología a integrar; y procesos de producción optimizados para satisfacer las necesidades esenciales del envase final. Para los propietarios de marcas, esta agilidad resulta en costos más bajos, controles de proceso más estrictos para permitir la fabricación a alta velocidad y un tiempo de comercialización más corto. Las innovaciones en los procesos de producción de polímeros han aumentado la agilidad.

"La capacidad de Lacerta para diseñar y construir prototipos / moldes de producción y extruir/laminar laminas plásticas para envases termoformados en una sala limpia apela a plazos mas cortos del proyecto de la industria de alimentos . Hemos producido contenedores para la producción en menos de dos semanas ", dice Ali Lotfi, presidente de Lacerta Group, Mansfield, Massachusetts (lacerta.com).

El tiempo normal para la producción de moldes de termoformado puede ser de 10 semanas, y hay a menudo traspasos entre los diseñadores hacia los fabricantes de moldes y de los fabricantes de laminas plásticas hacia una empresa de embalaje que resultan en la falta de comunicación. Lacerta elimina el tiempo de entrega asociado con estos pasos, haciendo sus diseños exitosos y oportunos.

La agilidad de Lacerta es intencional y proporciona una ventaja competitiva en calidad y velocidad. Además, el método de Lacerta de preprocesar polímeros reciclados pos-consumo (es decir, usando filtros y procesos de reducción de volátiles) reduce el tiempo real de resonancia de extrusión. Esta reducción en el tiempo ayuda a mejorar la resistencia de los envases ya que se necesitan menos aditivos y menos degradación del polímero durante el proceso de extrusión.

A medida que los polímeros evolucionan, las instalaciones a escala piloto dentro de los fabricantes de envases están aumentando para permitir la aplicación de nuevas investigaciones sobre polímeros. Con tres máquinas termoformadoras dedicadas al desarrollo de prototipos apoyadas por un equipo de diseñadores, Lacerta puede evaluar lo que se necesita para producir envases a partir de nuevos polímeros, cargas y aditivos de proceso, rápidamente.

Menor costo y más sostenibilidad
Lamy Chopin, líder global de desarrollo de envases y plásticos especiales en Dow Chemical Co., Midland, Michigan (dow.com), explica lo que impulsa la innovación en el procesamiento de polímeros en Dow: "Dos impulsores claves son las ofertas mejoradas a un costo reducido y la sostenibilidad . "El interés en la mejora a un costo menor se traduce en una mejor integridad del sello, barreras, colores, y la imprimibilidad y el uso de embalaje inteligente y activo para una experiencia mejorada del consumidor.

Una solución es la maquinaria de coextrusión de plástico multicapa que es capaz de 11 capas. Las capas se optimizan para proporcionar la mejor solución para necesidades específicas. La tecnología de Dow puede ayudar a optimizar las propiedades de cada capa en las estructuras de embalaje para que se utilicen menos recursos, lo que reduce los desperdicios de embalaje. Sin embargo, el reciclaje de los envases multicapa no es a menudo económica o técnicamente viable.

La recaptura económica de la energía ha sido un desafío para el embalaje multicapa, aunque este es intrínsecamente sostenible en términos de uso del material. En Europa, por ejemplo, la tasa por empaques multicapa es la más alta, ya que el costo para manejar embalajes multicapa después de que el consumidor lo uso, es mas alto. Sin embargo, el volumen de embalaje flexible, que a menudo es multicapa, es ahora el doble de los envases rígidos de plástico en Europa.

Los avances recientes en la maquinaria de proceso de polímeros están proporcionando soluciones. Por ejemplo, los procesos de Plastigram Industries, Praga, República Checa (plastigram.eu), utilizan tecnología patentada basada en solventes con licencia de la Academia Checa de Ciencias para recapturar energía de envases multicapa.

"El enfoque holístico de Dow con respecto a la sostenibilidad es reducir el uso de materiales y aumentar el reciclaje. Un ejemplo de la visión de Dow de una economía circular se está explorando expandiendo su cadena de valor en la recuperación del empaque, "explica Chopin. En 2014, el programa de reciclaje de Energy Bag en Citrus Heights, California, facilitó la identificación y separación de bolsas de jugo, envolturas de dulces y otros envases multicapa para convertirlos en energía.

Este esfuerzo se ha ampliado a Omaha, Nebraska, a través de una asociación entre Dow, Reynolds Consumer Products, Recyclebank, First Star Recycling, ConAgra Foods y Systech Environmental Corp. Debido a este programa, el volumen de embalaje multicapa recolectado ha aumentado y los procesos para la pirólisis están avanzando. El ciclo de recuperación también se está cerrando debido a los esfuerzos de Recuperación de Materiales para el Futuro, patrocinado por compañías como Dow, PepsiCo, Procter & Gamble, Nestlé USA y Sealed Air.

Estas asociaciones son un ejemplo de cómo la industria del embalaje se está acercando a la sostenibilidad. A medida que evolucionan los desarrollos en la pirólisis de polímeros reciclados para generar energía como el diesel y la nafta, Dow podría utilizar la nafta regenerada para producir polietileno. Muchos fabricantes de envases están explorando la inversión para crear una economía circular en la que se usa un empaque para producir otro material de empaque.

Los aditivos de polímeroa aumentan las tasas de reciclaje de envases plásticos de polietileno. Una barrera mínima, tal como polietileno, suele estar coextruida con una excepcional barrera al oxigeno como el alcohol etileno vinílico (EVOH) en un empaque. Pero el reciclaje de polietileno que contiene una delgada capa de EVOH no ha sido viable. La tecnología RecycleReady de Dow permite reciclar capas de polietileno-EVOH. "Esto significa un mayor uso de polietileno reciclado, reducción de costos/riesgo de reciclaje de polietileno para los recicladores, y la facilidad del consumidor para el reciclaje de polietileno-EVOH", señala Chopin.

Los aditivos poliméricos también están ayudando a la fabricación de empaques. Por ejemplo, la adición de carbonato de calcio, (talco), sílice y arcilla en recipientes de plástico aumenta la rigidez, la resistencia al calor, las propiedades de barrera y la resistencia a los disolventes mientras que baja el costo. Cuando el plástico es reemplazado por la carga, se usa menos plástico y el reciclaje no suele verse afectado. La adición de talco reduce la cantidad de plástico necesaria en un recipiente para impartir la rigidez necesaria. El talco Mistrocell de Imerys, París (imerys.com), aumenta la densidad celular y reduce el tamaño de las células de espuma, lo que resulta en una mayor rigidez en el embalaje espumado. Se necesita menos plástico para la misma rigidez.

Para los bioplásticos, las cargas ayudan en la cristalización y son integrales para poder formar eficientemente los recipientes. También hay mucho desarrollo en el uso de cargas compatibles tales como cargas conductivas de polvos de aluminio, fibra de carbono y grafito para aplicaciones de envasado activo e inteligente.

Claire Koelsch SandClaire Koelsch Sand, PhD, Contributing Editor
President, Packaging Technology & Research
Adjunct Professor,
Michigan State Univ.
claire@packagingtechnologyandresearch.com

Claire Koelsch Sand
Food Technology Magazine
November 2016, Volume 70, No.11