Grupo 68
ID-Poly
Innovación para el reciclaje: Identificación de polímeros fácil, rápida y accesible.
Helmun Steven Rodriguez Toledo
Cristian David Carpio Cruzado.
Valentina Beltran Luna.
German Camilo Oviedo Ramirez.
ID-POLY
Identificación, Polímeros
ID-Poly
ID-Poly
Identificación de polímeros fácil, rápida y accesible.
El proyecto se centra en el diseño de una tecnología innovadora para la identificación rápida y eficiente de polímeros, dirigida a recicladores en Bogotá. Ante la creciente demanda de residuos plásticos y la falta de herramientas accesibles para su clasificación, se propone un dispositivo portátil que optimice el reciclaje.
Este dispositivo utilizará sensores y un sistema de reconocimiento basado en las propiedades físicas y químicas de los polímeros, permitiendo su identificación en tiempo real. Así, se busca mejorar la eficiencia en la separación de plásticos, aumentar la rentabilidad para los recicladores y reducir el impacto ambiental causado por la mala disposición de residuos.
Además, el proyecto incorpora un enfoque social, ofreciendo capacitaciones a los recicladores sobre el uso del dispositivo, fortaleciendo sus capacidades y promoviendo una gestión sostenible de los residuos plásticos.
Palabra clave
Problemática
Colombia enfrenta un grave desafío con el reciclaje de plásticos, ya que el 74% de las 1.250.000 toneladas generadas anualmente terminan en rellenos sanitarios o en el océano (Greenpeace, 2023; WWF, 2024). Esta mala gestión impacta gravemente la biodiversidad, con casi el 90% de las especies marinas afectadas por desechos plásticos a través de enredos o ingestión. En Bogotá, se desechan 1.320 toneladas diarias de plástico, de las cuales el 90% acaba enterrado en Doña Juana debido a la falta de separación y clasificación adecuada.
El desafío radica en la deficiente gestión de los residuos plásticos, influenciada por la falta de separación en la fuente, el desconocimiento sobre los diferentes tipos de polímeros y las condiciones precarias en las que operan los recicladores. Aunque estos trabajadores recolectan el 10% del plástico aprovechable en la ciudad, su labor es limitada por el alto esfuerzo físico requerido y la ausencia de tecnologías que optimicen el proceso. Mientras en otros países se emplean herramientas avanzadas como la espectroscopia NIR, en Colombia predominan métodos manuales menos efectivos. Expertos coinciden en la urgente necesidad de soluciones accesibles que optimicen la clasificación de residuos y fortalezcan la economía circular.
Objetivo
El proyecto busca diseñar un dispositivo portátil, económico y ergonómico para la identificación rápida y precisa de los seis polímeros más comunes (PET, PP, PVC, PS, HDPE y LDPE). Diseñado para ser utilizado por recicladores formales e informales en Bogotá, este dispositivo mejorará la eficiencia en la clasificación de plásticos, optimizando el proceso de reciclaje y reduciendo el desperdicio de materiales reciclables.
Además, el proyecto pretende brindar la opción de una solución tecnológica accesible que fortalezca la economía circular, dignifique la labor de los recicladores y mejore sus condiciones laborales. Al proporcionar una herramienta eficiente y fácil de usar, se espera aumentar sus ingresos y disminuir el impacto ambiental derivado de la incorrecta disposición de plásticos, promoviendo así un sistema de reciclaje más sostenible.
ODS
El proyecto busca mejorar las condiciones laborales de los recicladores en Bogotá, dignificando su trabajo mediante una herramienta accesible que facilita la clasificación de residuos plásticos, impactando positivamente en su calidad de vida y promoviendo el crecimiento económico en el sector del reciclaje
Se impulsa el desarrollo de una tecnología innovadora y accesible para el reciclaje, como es el dispositivo portátil de identificación de polímeros, contribuyendo a optimizar la infraestructura existente y fomentando la eficiencia en la gestión de residuos plásticos.
El proyecto contribuye a la sostenibilidad urbana mediante la reducción de residuos plásticos mal gestionados, optimizando la economía circular y disminuyendo la contaminación en rellenos sanitarios y cuerpos de agua, promoviendo así ciudades más limpias y sostenibles.
Se promueve la gestión eficiente de los residuos plásticos a través de la clasificación precisa de polímeros, facilitando su reutilización y reduciendo la cantidad de residuos que terminan en vertederos, fomentando prácticas de consumo y producción más responsables
Al mejorar la eficiencia en el reciclaje de plásticos, se reduce la necesidad de producir nuevos materiales, disminuyendo así la huella de carbono asociada a la fabricación de plásticos y evitando la quema indiscriminada de estos residuos, mitigando el cambio climático
El proyecto previene que los plásticos mal clasificados terminen en cuerpos de agua, protegiendo los ecosistemas marinos de la contaminación plástica y contribuyendo a la conservación de la vida submarina
Actores
Recicladores
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Centros de reciclaje
Empresas del sector
Son los usuarios finales del dispositivo, hombres y mujeres entre 20 y 60 años de estratos socioeconómicos 1, 2 o 3. Ellos necesitan herramientas accesibles para clasificar los plásticos, buscando soluciones simples que faciliten su labor sin aumentar su carga de trabajo.
Son beneficiarios del proyecto, ya que una herramienta de clasificación eficiente optimizaría sus procesos y reduciría errores en la separación de materiales. Buscan herramientas rentables que optimicen el proceso.
(Ejemplo: New Chemicals Matters, DOW ó empresas de sintesis de polímeros): Aunque algunas pueden ser competencia, también son una fuente de información sobre tecnologías en desarrollo. Buscan mantener su posición en el mercado mediante innovación en la clasificación de plásticos.
Los expertos fueron fundamentales en la validación de nuestra metodología. El profesor Jairo Perilla ayudó a descartar el método de la llama por su baja diferenciación entre polímeros. El profesor Luis Alejandro Boyacá Mendivelso señaló las limitaciones del DSC en escalabilidad y tiempos. Ricardo Cortés, laboratorista, nos mostró diversas técnicas de caracterización utilizadas en el Laboratorio de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia, permitiéndonos evaluar opciones más viables para la identificación de polímeros.
Jairo Perilla
Luis Alejandro Boyacá Mendivelso
Ricardo Cortés Laboratorista
Posibles actores en el futuro
Gobierno
Ministerio de Ambiente, Alcaldías locales
Posible fuente de financiamiento y normativas de incentivo al reciclaje
Empresas de transformación de plásticos
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Interesadas en mejorar la calidad del material reciclado
ONGs ambientales
Ejemplo: Greenpeace Colombia
Pueden contribuir con campañas de sensibilización y apoyo logístico
Otras Universidades
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Pueden apoyar desde la cicencia e innovación
Posibles soluciones
Tecnología NIR (Espectroscopía de Infrarrojo Cercano)
Funcionamiento: Utiliza la absorción de luz en el rango del infrarrojo cercano para analizar la estructura química de los polímeros y diferenciarlos según su espectro de absorción.
Mayor ventaja y desventaja: Su mayor ventaja es la rapidez y precisión en la identificación sin contacto físico. Su mayor desventaja es el costo de los sensores NIR, aunque hay versiones más accesibles en desarrollo.
Razón para elegirla: Ofrece la mejor combinación de precisión, velocidad y portabilidad, facilitando su uso en campo sin destruir las muestras.
Identificación por Llama
Funcionamiento: Identifica polímeros según las propiedades de la flama y el comportamiento del material al quemarse.
Mayor ventaja y desventaja: Su mayor ventaja es su bajo costo y facilidad de aplicación. Su mayor desventaja es el riesgo de seguridad por la manipulación del fuego y la emisión de gases tóxicos.
Razón para descartarla: Es peligroso, poco confiable y no viable para aplicaciones en campo, ya que depende de condiciones ambientales y puede ser impreciso.
Identificación por densidad
Funcionamiento: Consiste en sumergir los plásticos en líquidos con diferentes densidades para clasificarlos según su flotabilidad o hundimiento.
Mayor ventaja y desventaja: Su mayor ventaja es su bajo costo y fácil implementación. Su mayor desventaja es su menor precisión, ya que algunos polímeros tienen densidades similares y pueden solaparse.
Razón para descartarla: No permite una identificación confiable de polímeros similares, lo que reduce su utilidad en la clasificación avanzada de plásticos reciclables.
DSC (Calorimetría de Barrido Diferencial)
Funcionamiento: Mide la absorción y liberación de calor de los polímeros al ser calentados, identificándolos según sus temperaturas de transición.
Mayor ventaja y desventaja: Su mayor ventaja es su alta precisión en el análisis térmico. Su mayor desventaja es su alto costo, altos tiempos, la necesidad de condiciones controladas y la destrucción de la muestra.
Razón para descartarla: No es portátil ni accesible para los recicladores, y su costo y complejidad la hacen inviable para la clasificación en campo.
Proceso
Para el desarrollo de nuestra propuesta de valor, seguimos una metodología estructurada basada en la identificación del problema, la exploración de soluciones, la validación técnica y la optimización del dispositivo. A continuación, se presenta la línea de tiempo con los hitos clave del proyecto, destacando los avances logrados y las actividades planificadas para garantizar la viabilidad técnica, económica y ambiental de la solución.
El proceso incluyó la identificación del problema y justificación, seguida de la evaluación y selección de la tecnología más adecuada para la detección de polímeros. Luego, se avanzó en la validación técnica y análisis de viabilidad, considerando aspectos económicos, ambientales y normativos. Actualmente, se trabaja en el diseño preliminar del dispositivo, adicionalmente se proponen algunas actividades que están por desarrollarse en el futuro.
Diseño de Prototipo ID-Poly
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Portátil y Ergonómico: Diseñado para ser fácil de transportar y usar en las condiciones de trabajo de los recicladores en Bogotá.
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Identificación Rápida: Permite la identificación de polímeros, optimizando el proceso de clasificación de residuos.
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Basado en Tecnología NIR (Espectroscopía Infrarroja Cercana): Utiliza la absorción de luz infrarroja para detectar patrones característicos en la estructura molecular de los polímeros, ofreciendo una identificación de éstos.
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Identificación de 6 Polímeros Comunes: Capaz de identificar los 6 tipos de polímeros más reciclados (PET, PP, PVC, PS, HDPE y LDPE).
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Diseño Resistente: Construido para resistir golpes, polvo y humedad, adaptándose a las condiciones ambientales del reciclaje urbano.
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Fácil de Usar: Requiere capacitación mínima y presenta una interfaz intuitiva para facilitar su uso por parte de los recicladores.
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Contribuye a la Economía Circular: Facilita una clasificación más eficiente de los plásticos, reduciendo la contaminación y mejorando la sostenibilidad en el sector del reciclaje.
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Se Validará con Expertos y Usuarios: Se desarrollará en colaboración con recicladores, expertos de la Universidad Nacional y líderes de innovación, asegurando su relevancia y funcionalidad
El prototipo representaría un avance en la identificación de polímeros, optimizando la labor de los recicladores y fomentando la economía circular. Su desarrollo combinó ciencia, ingeniería y colaboración con actores clave, garantizando precisión, usabilidad y sostenibilidad. Con esta tecnología, se contribuye a mejorar las tasas de reciclaje y reducir el impacto ambiental, facilitando una gestión eficiente de residuos plásticos.
Nuestro Equipo
Nuestro equipo está conformado por cinco integrantes que colaboraron estrechamente, aprovechando sus habilidades para llevar a cabo la investigación, el desarrollo y la implementación del proyecto. Cada miembro asumió un rol clave, contribuyendo con su experiencia en diferentes áreas. Además, contamos con la guía de nuestro profesor, quien, como mentor, nos brindó apoyo y orientación, ayudándonos a superar desafíos técnicos y organizativos a lo largo del proceso.
CEO - Ingeniería Química
Helmun Steven Rodríguez Toledo
Se encarga de la visión estratégica del proyecto, asegurando su alineación con los objetivos de sostenibilidad y viabilidad comercial. Supervisa la toma de decisiones clave y fomenta la colaboración entre los integrantes para garantizar el éxito del desarrollo e implementación de la solución.
COO/CCO - Ingeniería Química
Cristian David Carpio Cruzado
Responsable de la gestión operativa del proyecto, coordina el desarrollo del dispositivo, asegurando su funcionalidad y viabilidad técnica. Garantiza que cada etapa del desarrollo avance de manera eficiente y alineada con los objetivos del equipo.
CMO/CFO - Diseño Industrial
Valentina Beltran Luna
Encargada de la estrategia de comunicación y la gestión financiera, desarrolla planes de divulgación y diseño para maximizar el impacto del proyecto. Además, administra los recursos, asegurando que el desarrollo tecnológico sea sostenible y que el proyecto tenga una estructura económica viable para su implementación.
CTO - Ingeniería Químico
Germán Camilo Oviedo Ramírez
Responsable del diseño y desarrollo tecnológico, lidera la investigación de la solución basada en el reconocimiento de polímeros. Su enfoque está en la investigaciónde tecnologías innovadoras que permitan la identificación eficiente de plásticos, garantizando un dispositivo funcional.
LIDER INNOVACIÓN - Ingeniero Químico
Alexander Chivata Castiblanco
Ingeniero químico y experto en valorización de residuos plásticos, lidera el desarrollo de tecnologías sostenibles para el reciclaje. Presentó el reto al equipo y guió en la definición y ejecución de objetivos, aportando su experiencia en economía circular y procesos innovadores de recuperación de polímeros.
Nicolas Ortiz Godoy
Mentor
Clave en la orientación técnica y estratégica del proyecto. Su guía ha permitido optimizar cada etapa, fomentando un enfoque sostenible. Su apoyo ha sido esencial en la corrección de entregables, el desarrollo de habilidades clave y la toma de decisiones informadas. Además, su visión nos ha impulsado a superar desafíos y a mantener el enfoque en el impacto social y ambiental del proyecto.
Horarios de Reunión
Lunes 16:00 - 18:00 (UTC-05:00)
Miercoles 16:00 - 18:00 (UTC-05:00)
Viernes 17:00 - 18:00 (UTC-05:00)
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