En el siguiente artículo, realizado por la prestigiosa revista “Panels and Furniture Asia”, TOMRA Recycling contrasta la tecnología de clasificación convencional y moderna para la clasificación de la madera y destaca cómo encontrar la combinación tecnológica adecuada para obtener los resultados deseados.
La generación de residuos demuestra estar en un nivel alto y constante, y los residuos de madera no son una excepción. En Alemania se producen cada año 8 millones de toneladas de residuos de madera. Su fuente principal son los residuos sólidos de construcción, demolición y municipales, así como la industria de transformación de la madera. De los 8 millones de toneladas, alrededor del 80% se utiliza para la producción de energía, mientras que, a pesar de la creciente demanda de madera reciclada y los altos precios de la madera fresca, sólo el 20% se procesa y recicla para ser utilizado en la producción de tableros de partículas. Teniendo en cuenta el actual impulso de una mayor circularidad, una mayor productividad de los recursos y la búsqueda de la industria para operar de forma rentable al mismo tiempo que se satisfacen las demandas del mercado, debemos hacer que nuestro objetivo sea recuperar tantos materiales reciclables de la madera de desecho como sea posible y dejar sólo las fracciones de menor calidad para la producción de energía.
La composición de los residuos de madera es muy compleja, pero contiene muchos materiales que, una vez recuperados del flujo, pueden utilizarse como materias primas secundarias para fabricar nuevos productos, ampliando el ciclo de vida de la madera. Se compone de madera procesada y de fracciones no procesadas, esta última de especial interés para los recicladores y los fabricantes de tableros de partículas. Las fracciones de madera no procesada tienen la composición y los requisitos de calidad necesarios para ser utilizadas en la producción de tableros de partículas de alta calidad, pero la madera procesada también contiene material que los operadores de la planta pueden seleccionar, recuperar o eliminar de forma flexible, como los tableros de fibra de densidad media (MDF), la madera contrachapada, los tableros de fibras orientadas (OSB) o los materiales recubiertos.
Los recicladores y fabricantes de tableros de partículas pueden obtener numerosas ventajas operativas al desviar la madera reciclable de los flujos de residuos que acabarían quemándose, reduciendo así el carbono atmosférico. Para ello, necesitan soluciones de clasificación innovadoras capaces de detectar impurezas de todo tipo y tamaño, incluso por tipos de madera. Los procesos de clasificación de alta precisión son decisivos para la calidad del producto final y la cantidad de contenido reciclado que contienen los nuevos productos. El mercado está saturado de soluciones para separar la madera no procesada de los residuos. Los fabricantes de tableros de partículas y los recicladores se enfrentan al reto de encontrar soluciones y equipos que se adapten a sus necesidades y a su presupuesto de inversión.
MÉTODOS DE CLASIFICACIÓN CONVENCIONALES
Muchos fabricantes de tableros de partículas que producen a escala industrial confían en una multitud de sistemas para clasificar la madera de forma eficaz, algunos de los cuales requieren una inversión a gran escala y grandes cantidades de espacio.
Sistemas de limpieza de múltiples etapas: Los sistemas de limpieza de múltiples etapas son un método para clasificar la madera residual después de haberla recogido y cortado en trozos más pequeños. Con alturas que alcanzan los 40 metros, estos sistemas combinan numerosas técnicas que trabajan de arriba abajo y eliminan contaminantes como metales, material inerte, metales pesados y muchos más del flujo de entrada. Aunque es posible procesar hasta 50 toneladas métricas de residuos de madera por hora, los sistemas de limpieza en varias etapas sólo eliminan las fracciones de impurezas más grandes. Para eliminar las impurezas restantes, los operadores deben añadir a menudo sistemas adicionales, como separadores de aire o clasificadores ópticos, al final de la línea de procesamiento para una mayor purificación.
Separadores de aire: Los separadores de aire pueden utilizarse para limpiar las astillas de madera utilizando ráfagas de aire mientras los materiales son transportados por una cinta transportadora. Las astillas más ligeras a las que se dirige la corriente de aire continúan su procesamiento, mientras que las fracciones más pesadas se recogen en una cámara separada. Aunque se puede eliminar un gran número de contaminantes con los separadores de aire, el nivel de precisión y pureza que se puede alcanzar es limitado. Los materiales impuros con la misma densidad que la madera pasan desapercibidos, como los materiales de madera compuestos, como las astillas de madera con clavos, revestimientos o piezas metálicas. Para las plantas pequeñas, los separadores de aire pueden ser una opción más favorable, tanto desde el punto de vista económico como por sus menores necesidades de mantenimiento.
Separadores de agua: Otra solución que han probado los procesadores es el uso de separadores de agua basados en un método de hundimiento y flotación. Las astillas de madera se introducen en un tanque de agua, donde las fuerzas de la gravedad hacen que las fracciones más ligeras floten y los materiales más pesados, como la piedra, los metales y el vidrio, se hundan. A continuación, las fracciones más ligeras se transportan mediante una cinta transportadora para su posterior procesamiento. Para la producción a pequeña escala, este es un método fiable que requiere una construcción sencilla y poco mantenimiento. Sin embargo, su funcionalidad y rendimiento son muy limitados. Al igual que los separadores de aire, el sistema sólo puede separar las fracciones de madera ligera y no es capaz de clasificar los materiales de madera procesados de los no procesados.
SOLUCIONES DE CLASIFICACIÓN INTELIGENTES
Ante la actual demanda del mercado de fabricar tableros de partículas de alta calidad con un contenido reciclado de hasta el 100%, los métodos de clasificación convencionales no están a la altura. Se necesitan tecnologías de clasificación avanzadas para eliminar más impurezas y clasificar las astillas por tipos. Los sistemas de clasificación innovadores e inteligentes son la solución a este reto y apoyan a los operadores en su búsqueda de una mayor eficiencia y mejores calidades de producto.
Tecnología de rayos X: Para lograr mayores niveles de pureza, el primer paso es extraer los metales, el vidrio y los materiales inertes de todos los tamaños de los residuos de madera. Las unidades de clasificación que trabajan con tecnología de transmisión de rayos X ofrecen una alternativa a los sistemas de limpieza de varias etapas y a los métodos convencionales. Clasifican con precisión los materiales en función de su densidad atómica y crean una fracción de astillas de madera preclasificada de gran pureza adecuada para su posterior purificación.
Clasificadores ópticos: Una vez pre seleccionados los residuos de madera, entran en juego las clasificadoras ópticas. Estas unidades de clasificación utilizan tecnología de infrarrojo cercano (NIR) para distinguir los materiales en función de su información espectral. Combinadas con tecnologías adicionales, como sensores de color y unidades de iluminación, las clasificadoras ópticas pueden separar la madera A de la madera B y eliminar impurezas como los plásticos para llevar la calidad de la madera reciclable a un nuevo nivel.
Máquina de tecnología múltiple: En la actualidad, existen máquinas que combinan la tecnología de rayos X y de sensores ópticos que son ideales para las plantas pequeñas. Mientras que las máquinas todo en uno son óptimas para espacios restringidos, hay un compromiso significativo en los niveles de rendimiento y desempeño.
Clasificadoras ópticas con aprendizaje profundo: Consideradas una innovación pionera para tareas de clasificación que antes eran difíciles de resolver, las clasificadoras ópticas con tecnología de aprendizaje profundo permiten separar diferentes tipos de madera. Utiliza la potencia de sus redes neuronales artificiales que contienen un conjunto de información de objetos en base a la cual el sistema identifica y clasifica la madera por tipo de material, como la madera no procesada y la procesada, incluido el MDF.
TOMRA ofrece soluciones de clasificación de madera desde 2012. Basándose en su especialidad y con una inversión del 8% de los ingresos en I+D, desarrolla y optimiza continuamente soluciones de clasificación de madera para ayudar a sus socios y clientes a cumplir los objetivos de reciclaje.
En un mercado tan dinámico y exigente como el actual, TOMRA ha ampliado su cartera de productos para ofrecer una solución de clasificación de madera que permita cerrar el círculo de los residuos de madera, especialmente con el sistema de clasificación X-TRACT desde hace más de 10 años. X-TRACT es una unidad de clasificación que clasifica los materiales en función de su densidad atómica, incluso con un alto rendimiento de hasta 30 toneladas métricas por hora, independientemente del grosor del material. Elimina las impurezas de hasta 5 mm de tamaño y prepara las astillas de madera para su posterior procesamiento.
Mientras que el sistema destaca en la creación de fracciones de alta pureza de residuos de madera para la recuperación de energía, se requiere una tecnología adicional para clasificar los materiales de madera reciclada por tipo para la industria de paneles de madera. Por ello, el equipo interno de ingenieros de software y especialistas en aplicaciones de la compañía ha desarrollado nuestra nueva aplicación basada en el aprendizaje profundo para la madera.
GAIN, un complemento para las unidades AUTOSORT de TOMRA Recycling, utiliza redes neuronales artificiales entrenadas con miles de imágenes para separar la madera no procesada de la procesada. También permite a los operarios de la planta definir diferentes combinaciones de materiales que quieren clasificar, lo que les da más flexibilidad y una solución de futuro.
DESARROLLAR LA RECETA ADECUADA
Las tecnologías de aprendizaje profundo se están convirtiendo en un elemento decisivo en todo el sector del reciclaje. Hasta la fecha, esta tecnología está todavía en sus inicios, pero proporciona una mayor flexibilidad a los procesadores de residuos de madera, que pueden ir más allá de la recuperación de la madera no procesada. Otra tarea de clasificación que ganará cada vez más importancia es la recuperación y posterior reciclaje de MDF.
Las opciones de clasificación y las combinaciones de materiales que ofrece el aprendizaje profundo son infinitas. En la actualidad, ya existe una amplia cartera de productos de equipos y tecnologías de clasificación para satisfacer las demandas futuras. Los operadores que utilizan la tecnología de aprendizaje profundo obtienen un mayor control sobre sus tareas de clasificación y pueden desarrollar la receta ideal para su negocio.
TOMRA asesora a los operarios de las plantas para que identifiquen sus objetivos y definan las necesidades de equipamiento adecuadas para cada aplicación. Juntos, sopesan los pros frente a los contras de los sistemas disponibles, incluida la huella medioambiental global, que repercute incondicionalmente en la sostenibilidad de la planta.
TOMRA anima a la industria a seguir de cerca las últimas innovaciones: merece la pena tener en cuenta estas tecnologías, ya que son clave para aumentar los beneficios y optimizar las operaciones.
Fuente: Panels and Furniture Asia