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Trabajo de Fin de Grado
Grado en Ingeniería de Tecnologías Industriales (GETI)
Sistemas de recolección de plásticos en el medio
marino y propuesta de plan alternativo
MEMORIA
Escuela Técnica Superior de
Ingeniería Industrial de Barcelona
Autores: Elena Cuatrecasas Schmitz
Andrea Duch Leira
Director: Joaquín Fernández Sánchez
Cotutor: José M. Alsina Torrent
Convocatoria: septiembre 2021
Pág. 2 Memoria
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 3
Resumen
Este Trabajo de Fin de Grado se centra en el análisis de sistemas operativos actuales cuya función
es la recolecta de plásticos en el medio marino y en el estudio de una alternativa eficaz.
De esta manera, el proyecto consta de tres fases diferenciadas: una parte teórica que incluye la
descripción de la problemática medioambiental que genera el plástico, la investigación y análisis
de los sistemas operativos existentes en el mercado que ayudan a reducir la contaminación
plástica y, finalmente, la elaboración de una propuesta alternativa para contribuir a afrontar el
problema.
La contaminación plástica es una amenaza para el medioambiente presente en todo el mundo y,
concretamente, en el mar Mediterráneo se encuentran niveles muy altos. Frente a esta
problemática, se han identificado algunos ríos y playas contaminadas del litoral catalán, con el
objetivo de analizar si la implementación de los sistemas operativos actuales sería efectiva para
la reducción de plásticos en estas zonas.
El estudio ha permitido demostrar que las soluciones en funcionamiento de hoy en día, pueden
ser efectivas para los ríos, sin embargo, su uso queda descartado en las zonas costeras. Por
consiguiente, se ha expuesto de forma teórica un plan alternativo con el fin de proponer una idea
resolutiva. La solución consiste en la implementación de una barrera flotante que aprovecha las
corrientes marinas para acumular los desechos del medio. El plan se presenta con la finalidad de
proporcionar un sistema efectivo a futuros emprendedores interesados en contribuir en la
disminución de la contaminación plástica marina.
En definitiva, este proyecto supone un estudio detallado y riguroso, aportando una serie de
conclusiones sobre cómo se puede afrontar la problemática del plástico en el medio marino.
Pág. 4 Memoria
Abstract
This Final Degree Project is focused on the analysis of current operational systems whose function
is the collection of plastics in the marine environment and the study of an effective alternative.
Therefore, the project consists of three distinct phases: a theoretical part that includes the
description of the environmental problems generated by plastic, the research and analysis of the
existing operating systems on the market that help reduce plastic pollution and, finally, the
development of an alternative proposal to help address the problem.
Plastic pollution is a threat to the environment that is present all over the world and, more
specifically, very high levels are found in the Mediterranean Sea. Faced with this problem, some
polluted rivers and beaches of the Catalan coast have been selected, with the aim of analyzing
whether the implementation of current operational systems would be effective in reducing
plastic pollution in these areas.
The study has shown that the solutions currently in operation can be useful for rivers, however,
their use is not effective in coastal areas. Consequently, an alternative plan has been presented
in a theoretical way in order to propose a resolutive idea. The solution consists of the
implementation of a floating barrier that takes advantage of the marine currents to accumulate
the debris in the environment. The plan is presented in order to provide an effective system for
future entrepreneurs interested in contributing to the reduction of marine plastic pollution.
In short, this project is a detailed and rigorous study, providing a series of conclusions on how to
deal with the problem of plastic in the marine environment.
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 5
Índice 1. PREFACIO 6
1.1. MOTIVACIÓN 6 1.2. ORIGEN DEL PROYECTO 6
2. INTRODUCCIÓN 7 2.1. OBJETIVOS DEL PROYECTO 7 2.2. ALCANCES 8 2.3. LIMITACIONES 9
3. EL PROBLEMA DEL PLÁSTICO 10 3.1. INTRODUCCIÓN SOBRE EL PLÁSTICO 10 3.2. CONTAMINACIÓN DEL MEDIO MARINO 12
3.2.1. Contaminación en ríos, mares y océanos 12 3.2.2. El calentamiento global 16 3.2.3. Influencia de la contaminación plástica en el calentamiento global 18 3.2.4. Influencia de la contaminación plástica en la vida marina 22 3.2.5. Plástico en el mar Mediterráneo 23
4. UNIDAD DE ANÁLISIS: LITORAL CATALÁN 25 4.1. ESTUDIO DE RÍOS 26
4.1.1. Río Ebro 27 4.1.2. Río Llobregat 28 4.1.3. Río Besós 28
4.2. ESTUDIO DE ZONAS COSTERAS 29 4.2.1. Playas de la ciudad de Barcelona 30 4.2.2. Playa de la Pineda (Tarragona) 31
5. ESTUDIO DE MERCADO 33 5.1. WASTE SHARK – RAN MARINE TECHNOLOGY 33 5.2. SB100 CLEANER – GPASEABOTS 34 5.3. FRED - CLEAR BLUE SEA 34 5.4. NETEGEM ELS PORTS – ONE SAFE AND CLEAN 35 5.5. SEABIN PROJECT - FOR CLEANER OCEANS 36 5.6. SYSTEM 001 - THE OCEAN CLEANUP 36 5.7. INTERCEPTOR - THE OCEAN CLEANUP 38 5.8. MR. TRASH WHEEL – CLEARWATER MILLS, LLC. 39 5.9. THE MANTA INNOVATION – THE SEA CLEANERS 40
6. ANÁLISIS COMPARATIVO 42 6.1. INTRODUCCIÓN 42 6.2. TABLA COMPARATIVA 44 6.3. ANÁLISIS DE LA TABLA COMPARATIVA – VENTAJAS E INCONVENIENTES 47
6.3.1. Zona de estudio 1: Playas de Barcelona y playa de La Pineda 47 6.3.2. Zona de estudio 2: Desembocaduras de los ríos Delta, Llobregat y Besós. 49
6.4. CONCLUSIÓN DEL ANÁLISIS COMPARATIVO 53 7. PLAN ALTERNATIVO 54
7.1. ZONA DE ESTUDIO 1: PLAYAS DE BARCELONA Y PLAYA DE LA PINEDA 54 7.1.1. Parte 1: Diseño de una barrera flotante 55 7.1.2. Parte 2: Método de recogida 64
7.2. ZONA DE ESTUDIO 2: DESEMBOCADURAS DE LOS RÍOS DELTA, LLOBREGAT Y BESÓS. 64 7.2.1. Parte 1: Barrera flotante 65 7.2.2. Parte 2: Dispositivo acuático 66
7.3. CONCLUSIÓN DEL CAPITULO 68 8. ASPECTOS TÉCNICOS SOBRE LA REALIZACIÓN DEL PROYECTO 69
8.1. FUTURA APLICABILIDAD 69 8.2. VALORACIÓN ECONÓMICA DEL ESTUDIO 69 8.3. IMPACTO MEDIOAMBIENTAL 71
CONCLUSIONES 73 AGRADECIMIENTOS 74 BIBLIOGRAFÍA 75 ANEXOS 77
ANEXO I. ENTREVISTA 77 ANEXO II. FIGURAS ILUSTRATIVAS DEL CAPÍTULO 5 “ESTUDIO DE MERCADO” 81 ANEXO III. PLANOS ILUSTRATIVOS BARRERA FLOTANTE 86
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1. Prefacio
1.1. Motivación
Las autoras de este proyecto son dos estudiantes con inquietudes en común que se han
comprometido a realizar un trabajo en equipo. La motivación para llevar a cabo este proyecto es
fruto del interés de introducirse en el sector medioambiental, y especialmente, en contribuir
positivamente en el conflicto de la polución que crece desfavorablemente en todo el planeta.
Otro de los pilares motivadores del proyecto, es profundizar en la rama de conocimiento basada
en el tratamiento y análisis de datos, en el contexto de las asignaturas cursadas durante su paso
por la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona.
De este modo, este trabajo ha representado la oportunidad perfecta para profundizar en un tema
de interés, y al mismo tiempo la puesta en práctica del aprendizaje adquirido durante el Grado
en Ingeniería de Tecnologías Industriales.
1.2. Origen del proyecto
Este proyecto nace principalmente para ayudar a resolver el impacto del plástico en el
medioambiente. El interés surgió principalmente en vista a que cada día hay más noticias sobre
las consecuencias de los plásticos que acaban en los mares y océanos. La inquietud de actuar
frente a un problema grave actualmente y que afecta tanto al ecosistema como a la fauna marina,
ha conmovido a la realización de este Trabajo de Fin de Grado.
Estos intereses se convirtieron en la semilla para comenzar una búsqueda más detallada sobre el
asunto. En resumen, la búsqueda derivó en el convencimiento de que era necesario profundizar
en el tema para poder realizar un posterior análisis riguroso y así, saber cómo actuar frente al
problema.
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2. Introducción
Hoy en día, vivimos en un contexto en el que el consumo del plástico es muy elevado y, además,
no se tiene suficiente conciencia de la importancia de desecharlo correctamente. Actualmente,
toneladas de plástico acaban en la superficie de los mares entorpeciendo la vida marina y el
ecosistema. La gran mayoría de los plásticos no son biodegradables y muestran resistencia en el
medio marino, aspecto que les permite ser transportados a largas distancias, debido a las
corrientes, mareas y viento, hasta persistir acumulados en diferentes puntos de la superficie
marina.
Por lo que hace al mar Mediterráneo, éste es de los más contaminados en la actualidad y el
plástico representa el 95% de sus residuos flotantes. Es por eso que, para una primera unidad de
análisis, la investigación se limita a la costa catalana mediterránea, estudiando detalladamente
cómo influye la problemática del plástico, principalmente en los ríos y en las zonas costeras.
Actualmente se han ideado diferentes métodos para combatir el problema del plástico. En
particular, existen diferentes sistemas operativos que ayudan a luchar contra la contaminación
marina. En este trabajo, se pretende realizar un estudio para analizar la función de cada sistema
y sus estrategias, a fin de valorar la adaptación e implementación de las soluciones existentes en
las zonas de la unidad de análisis mencionada previamente. Posteriormente, se valorará un
posible desarrollo de una solución innovadora, exponiendo así las condiciones y requisitos que
debería ofrecer.
2.1. Objetivos del proyecto
Siguiendo estas pautas generales, en este Trabajo de Fin de Grado, se espera cumplir con éxito
una serie de objetivos:
- Elaborar un análisis de los ríos y las zonas costeras de Cataluña más afectadas en cuanto
a la acumulación de plásticos. De esta manera, se pretende establecer unos límites de
estudio en los que se va a enfocar el desarrollo del proyecto.
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- Identificar los sistemas más conocidos y eficientes hoy en día para recoger los plásticos
del medio marino. Y así, realizar un estudio sobre la posibilidad de adaptar e implementar
alguno de ellos en los límites establecidos.
- Definir una alternativa paralela a los sistemas operativos estudiados, con el fin de
aumentar la eficiencia de la recolecta de plásticos en las zonas de estudio.
2.2. Alcances
El alcance de este proyecto se circunscribe en los siguientes puntos:
- Realizar un trabajo de búsqueda y análisis en torno a la problemática del plástico,
teniendo en cuenta tanto estudios globales como aquellos enfocados en el mar
Mediterráneo. Se presenta en el Capítulo 3 "El problema del plástico".
- Determinar la costa catalana como límite geográfico para la zona de estudio. El factor
principal que se ha tenido en cuenta es la proximidad, debido a un mejor acceso a fuentes
de información y un conocimiento más preciso de la situación actual, en cuanto a la
problemática expuesta, el reglamento y el funcionamiento de las instituciones públicas.
Esta parte se expone en el Capítulo 4 “Unidad de análisis”.
- Estudio de mercado de los diferentes proyectos que compiten a día de hoy con el fin de
hacer frente a la contaminación plástica de la misma manera: recolección de desechos
plásticos en el medio marino. Esta fase del trabajo ha quedado plasmada en el Capítulo
5 "Estudio de mercado".
- Análisis comparativo de los distintos sistemas operativos para extraer conclusiones sobre
la posibilidad de adaptar e implementar alguno de ellos en los límites establecidos. El
análisis se presenta en el Capítulo 6 “Análisis comparativo”.
- Propuesta de una alternativa de forma teórica según el tipo de entorno, con el fin de
proponer una idea resolutiva e innovadora. La propuesta se encuentra en el Capítulo 7
“Plan alternativo”.
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2.3. Limitaciones
Se ha enfocado este proyecto en una zona de estudio determinada, debido principalmente a la
cercanía geográfica, ya que resulta más fácil la adquisición de datos con tal de desarrollar un
análisis más fiable. Se ha decidido centrar el estudio en el litoral catalán, considerando tanto los
ríos que desembocan en este tramo costero, como las playas. Estos límites se han establecido en
base a las estadísticas e información de los plásticos en estas zonas.
En cuanto al propósito de este proyecto, basado en el planteamiento de una alternativa eficiente
para ayudar a reducir los plásticos que llegan al mar Mediterráneo, no se va a desarrollar un
prototipo como parte experimental. La finalidad es exponer de manera teórica las características
y condiciones que reúne el sistema alternativo, para que futuros estudios o empresas tengan la
oportunidad de llevarlo adelante.
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3. El problema del plástico
3.1. Introducción sobre el plástico
El plástico se empezó a desarrollar entre 1930 y 1940, y su producción en masa comenzó en los
años 50. Desde entonces, la popularidad y consumo de los diferentes plásticos ha seguido
aumentando y los estudios indican que esta tendencia crece continuamente. No obstante,
aunque este material sea duradero, práctico y versátil, genera consecuencias medioambientales.
El problema está asociado al modo de consumo, ya que muchos productos de plástico están
destinados a un solo uso, aspecto que genera una gran cantidad de desechos (10% de los plásticos
en Europa son de un solo uso). Los desechos pueden terminar en un vertedero, ser incinerados
o reciclados. Sin embargo, otra parte acaba en vías fluviales desembocando en el océano, a través
del drenaje urbano, del abandono de residuos, de los vertidos accidentales de barcos o a través
de las aguas residuales de alcantarillados, entre otros. Por lo tanto, los desechos presentes en el
medio marino, se deben no sólo a su creciente producción, sino también a una mala gestión de
los residuos.
La situación mundial es alarmante, más aún teniendo en cuenta que la producción de plásticos
sigue aumentando, y alcanzó los 380 millones de toneladas alrededor del mundo en 2015. La fácil
dispersión y el lento proceso de degradación del plástico lo convierte en el enemigo número uno
de mares y océanos, dañando así sus respectivos ecosistemas y la supervivencia de las especies
que lo habitan.
Es importante distinguir los distintos tipos de desechos plásticos que se encuentran en el planeta:
- Macroplásticos: fragmentos mayores de 25 mm de longitud o anchura, claramente
visibles a simple vista, como por ejemplo bolsas de plástico, redes de pesca y botellas.
- Especies principales afectadas: mamíferos marinos, aves marinas y fauna sésil.
- Efectos principales: enredo, asfixia, estrangulación y malnutrición.
- Microplásticos: fragmentos menores de 5 mm de diámetro. Debido a su tamaño, estos
pueden ser ingeridos por un mayor número de organismos. Se pueden clasificar entre
primarios y secundarios. Los primarios se fabrican intencionalmente de ese tamaño, tales
como los granulados, los polvos y abrasivos domésticos e industriales. En cambio, los
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secundarios se originan de la degradación de fragmentos más grandes (macroplásticos)
debido a su exposición a la luz ultravioleta, viento o olas. Es importante saber que los
microplásticos absorben y adsorben eficazmente sustancias químicas contaminantes y
tóxicas.
- Especies principales afectadas: organismos planctónicos, especies marinas
vertebradas e invertebradas.
- Efectos principales: bloqueos gastrointestinales y alteración de la alimentación y
reproducción.
El plástico es un material muy duradero y difícil de degradar debido a sus características físicas y
químicas y, por tanto, el tiempo de descomposición varia según sus características de fabricación.
No obstante, sea cual sea el material usado para su elaboración, el tiempo de descomposición es
muy lento. En la siguiente Tabla 3.1, se puede observar una referencia del tiempo que tarda en
descomponerse algunos de los materiales plásticos más comunes.
Material Tiempo de descomposición [años]
Hilo de pesca ±600 años
Botella ±500 años
Cubiertos ±400 años
Mechero 100 años
Vaso 65-70 años
Bolsa 55 años
Suela de zapato 10-20 años
Colilla 1-5 años
Globo 6 meses
Tabla 3.1. Tiempo de descomposición del plástico según el material.1
1 Fuente: Greenpeace, “¿Cómo llega el plástico a los océanos y que sucede entonces?”, https://es.greenpeace.org/es/trabajamos-en/consumismo/plasticos/como-llega-el-plastico-a-los-oceanos-y-que-sucede-entonces/
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3.2. Contaminación del medio marino
3.2.1. Contaminación en ríos, mares y océanos
- Ríos
Los desechos plásticos deberían acabar en un vertedero, y ser incinerados o reciclados. Sin
embargo, aunque se haga una buena gestión del material, pueden llegar a los ríos a causa de la
acción de fenómenos meteorológicos (como el viento y la lluvia) o del sistema de alcantarillado
de zonas urbanas. Una vez llegan a los ríos o otras vías fluviales, su destino final será el mar, por
muy lejos que se encuentren de la costa, a no ser que se extraigan con anterioridad mediante la
intervención de alguna actividad humana.
En definitiva, los factores que están fuertemente relacionados con la contaminación de los ríos
son: la densidad de población, la producción de desechos plásticos mal administrada y la
escorrentía, es decir el agua de la lluvia que circula sobre la superficie de un terreno.
En la siguiente imagen se muestra un mapa global de las entradas anuales de plástico de los ríos
oceánicos donde destacan claramente las regiones del Sudeste Asiático.
Figura 3.1. Mapa global de las entradas anuales de plástico de los ríos oceánicos.2
2 Fuente: Laurent Lebreton (The Ocean Cleanup), “Quantifiying global plastic inputs from rivers into the oceans”, 2017, https://theoceancleanup.com/updates/quantifying-global-plastic-inputs-from-rivers-into-oceans/
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La ONU estima que el 80% de la basura plástica procede de la tierra a causa del ser humano, el
20% restante proviene de la basura arrojada directamente al mar, abandonados en la playa o de
la actividad pesquera y marina.
Se estima que alrededor de 8 millones de toneladas de basura llegan a los océanos cada año por
diferentes fuentes; siendo los ríos la vía más común. Un estudio3 afirma que éstos, vierten
alrededor de entre 0,47 y 2,75 millones de toneladas de plástico en los océanos del mundo cada
año. Actualmente, diez ríos son los responsables de transportar el 93% de esa basura; Yangtsé,
Amarillo, Hai, de las Perlas, Amur, Mekong, Indo y delta del Ganges en Asia; y Níger y Nilo en
África. Se calcula que tan solo el río Yangtsé vierte hasta 1,5 millones de toneladas de desechos
plásticos en el mar de China Oriental.
Figura 3.2. Cantidad de plástico en los ríos más contaminantes del mundo.4
- Mares y océanos
La contaminación plástica es una de las mayores amenazas a las que se enfrentan los océanos en
la actualidad. La gran mayoría de los plásticos no son biodegradables y muestran resistencia en
el medio marino, lo que les permite ser transportados a largas distancias hasta ser acumulados
en los océanos.
3 Christian Schmidt. Environmental Science & Tecnology. “Export of plastic debris by rivers into the sea”, 2017, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.7b02368 4 Fuente: Prachi Patel, “Ríos de plástico”, 2018, https://www.investigacionyciencia.es/revistas/investigacion-y-ciencia/el-futuro-del-dinero-729/ros-de-plstico-16111
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Existen cinco giros subtropicales, ubicados en el Pacífico Norte y Sur, el Atlántico Norte y Sur y el
Océano Índico. Un giro es un vórtice a gran escala de corrientes marinas causadas por la
circulación del viento entre los continentes. Una vez estos desechos plásticos generados por el
ser humano ingresan en ellos, es poco probable que abandonen el área generando una gran
acumulación de escombros.
Figura 3.3. Cinco mayores giros subtropicales.5
El Great Pacific Garbage Patch (GPGP), es la colección más grande de desechos marinos en el
Océano Pacífico Norte que se extiende desde la costa oeste de América del Norte hasta Japón.6
Se trata de un gran sistema de cuatro corrientes oceánicas arremolinadas que giran en el sentido
de las agujas del reloj: la corriente de California, la corriente ecuatorial del norte, la corriente de
Kuroshio y la corriente del Pacífico norte.
Para concretar, en el GPGP existen alrededor de 80 millones de kg de desechos plásticos flotantes
de diversos tamaños y formas, principalmente de polietileno y polipropileno. Cubren un área
estimada de 1,6 millones de km2 equivalente a 3 veces el tamaño de la Francia continental y el
92% de esta masa plástica que flota en la región es mayor de 5 mm.7
5 Fuente: The Ocean Cleanup, “The Great Pacific Garbage Patch”, https://theoceancleanup.com/great-pacific-garbage-patch/ 6 Giro número 1 de la Figura 3.3. 7 Según los datos del equipo de investigación integrado en el proyecto The Ocean Cleanup (ver Figura 3.4.)
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Figura 3.4. Datos sobe el GPGP.8
Hoy en día, la mayoría de los escombros aún se encuentran en la superficie del océano. Es por
eso, que resulta de gran importancia intervenir cuanto antes con la limpieza de éstos, para evitar
el aumento de formación de microplásticos que, debido a la luz ultravioleta y la acción de las olas,
terminan hundidos en las profundidades, donde la limpieza es aún más difícil o imposible.
En vista al aumento de plástico en los giros, los científicos hacen referencia, cada vez más a estas
grandes corrientes oceánicas, como un vórtice de desechos marinos descompuestos en
pequeños fragmentos.
- Playas y costas
En las playas y las zonas costeras también hay grandes acumulaciones de desechos plásticos. La
basura flotante de los mares y océanos puede terminar, debido a las corrientes, mareas y viento,
en estas zonas. Por otro lado, también proviene de las actividades que realiza el ser humano,
como el turismo o la navegación. En cuanto a las playas que se encuentran cerca de las zonas
urbanas, presentan niveles mayores de acumulación de desechos plásticos.
8 Fuente: The Ocean Cleanup, “The Great Pacific Garbage Patch”, https://theoceancleanup.com/great-pacific-garbage-patch/
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3.2.2. El calentamiento global
El clima de la Tierra ha cambiado mucho a lo largo de la historia. Este, depende de la radiación
solar y de su interacción con la atmósfera, la superficie terrestre, los océanos y el resto de capas
de agua, nieve y hielo. En los últimos 650.000 años se han producido 7 ciclos de avance y
retroceso de los glaciares, con el abrupto final de la última edad de hielo, hace unos 11.700 años
que marca el comienzo de la era moderna y de la civilización humana. La mayoría de estos
cambios climáticos se deben a pequeñas variaciones en la órbita de la Tierra, por lo que la
cantidad de energía que recibe nuestro planeta cambia. La tendencia actual en el calentamiento
tiene una particularidad: esta vez tiene relación con la actividad humana.
Para empezar, hay que diferenciar entre lo que es el calentamiento global y el cambio climático.
El calentamiento global es el aumento de temperatura media del aire cerca de la superficie de la
Tierra y los océanos observado desde mediados del siglo XX, así como su aumento previsto. A lo
largo del siglo, la Tierra se ha calentado 1°C, y está destinada a calentarse aún más durante los
próximos años, probablemente hasta 1,5°C entre 2030 y 20529. Por otro lado, el cambio climático
se refiere a todos los fenómenos que son consecuencia del calentamiento global, como por
ejemplo el aumento del nivel del mar o la aceleración del deshielo en los polos. Estos dos
conceptos a veces se confunden y se utilizan como si su significado fuera el mismo, aunque
hablando con propiedad se refieren a cosas diferentes.
El efecto invernadero es un concepto clave para entender el calentamiento global. La Tierra se
calienta gracias a la energía del sol. Una parte de esta energía que llega a la atmósfera es reflejada
en dirección al espacio, otra parte muy pequeña es absorbida y un 47% atraviesa la atmósfera y
calienta la Tierra. Es aquí cuando actúan los gases invernaderos, que evitan que toda la radiación
se pierda de forma natural reteniendo parte del calor para calentar las partes bajas de la
atmósfera y así mantener una temperatura estable para vivir.
Estos últimos años, se ha observado que se ha alterado el efecto invernadero. El problema es
que, los gases invernaderos han incrementado debido a la contaminación humana. A las fuentes
naturales (la respiración de los seres vivos, la descomposición orgánica, los incendios forestales,
las erupciones volcánicas…), la actividad humana ha ido añadiendo cada vez más y más fuentes
sobre todo al quemar los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas) para el desarrollo de su
economía. Por este motivo, el calor que retienen a la atmósfera terrestre los gases invernaderos
9 Según el estudio del IPCC, “Calentamiento global de 1,5°C”, 2019, https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/sites/2/2019/09/SR15_Summary_Volume_spanish.pdf
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es mayor, y esto es lo que está provocando el calentamiento global, es decir, el aumento de
temperatura terrestre. En definitiva, el calentamiento global se causa por el aumento de la
concentración de estos mismos gases que mantienen la Tierra habitable.
Figura 3.5. Evolución de la temperatura media del planeta.10
La atmósfera contiene varios gases que retienen el calor. Por un lado, el dióxido de carbono, el
metano, los óxidos de nitrógeno, el vapor de agua y el ozono son gases de efecto invernadero
que están presentes de forma natural en la atmósfera. Y, por otro lado, también podemos
encontrar algunos gases invernadero producidos por la actividad humana, como los
clorofluorocarbonos, que son los principales responsables del deterioro de la capa de ozono.
Tanto los gases naturales que han aumentado debido a la contaminación, como los que son
producción de la acción humana están provocando un aumento de temperatura y, por lo tanto,
el calentamiento del planeta.
El dióxido de carbono es el gas más importante en la atmósfera, éste es liberado por un proceso
natural, como la respiración o la erupción de volcanes. Pero los humanos han incrementado la
concentración de este gas en la atmósfera sobre todo desde la Revolución Industrial y es el que
más preocupación genera. Lo han hecho a través de la deforestación, la quema de combustibles
fósiles y la fabricación de cemento. Además, cuando se queman bosques y selvas para convertir
en cultivos también se liberan grandes cantidades de este gas a la atmósfera y se destruyen
muchos árboles que absorben CO2, por lo tanto, se trata de una contribución doble al efecto
10 Fuente: Nasa, 2020, https://www.nasa.gov/press-release/nasa-noaa-analyses-reveal-2019-second-warmest-year-on-record
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invernadero. En los últimos años, las actividades humanas han elevado las concentraciones
atmosféricas de CO2 en un 48% por encima de los niveles preindustriales encontrados en 1850.
Figura 3.6. Evolución de niveles de CO2 en la troposfera11 desde el 2005.12
Para concluir, el calentamiento global se trata del aumento de la temperatura, tanto en la
atmósfera como en los océanos provocando efectos como el aumento del nivel del mar, sequías,
la extinción generalizada de la flora y la fauna, el aumento de fenómenos meteorológicos
extremos e inundaciones cada vez más frecuentes. Además, se está produciendo tan deprisa que
muchas especies de plantas y animales tienen problemas para adaptarse. Varias especies
terrestres, marítimas y de agua dulce se han trasladado a otros hábitats, cada vez más expuestas
al riesgo de extinción si las temperaturas medias globales siguen subiendo de manera
descontrolada. En resumen, todo esto ha provocado una gran alarma mundial que provoca y
podría provocar grandes cambios en el planeta.
3.2.3. Influencia de la contaminación plástica en el calentamiento global
Considerando el campo de estudio de este proyecto, el plástico también se encuentra entre los
factores perjudiciales para el cambio climático.
11 Troposfera: capa de la atmosfera que esta en contacto con la superficie de la Tierra. 12 Fuente: Nasa, “Carbon Dioxide”, 2021, https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/
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Los plásticos se han convertido en componentes esenciales de productos y envases, ya que es un
material duradero, ligero y económico. Pero, aunque ofrecen numerosas ventajas, hay que tener
en cuenta que los plásticos son también una fuente de contaminación que emiten gases de efecto
invernadero en cada una de las cuatro etapas de su ciclo de vida: la extracción y el transporte del
combustible fósil para su obtención, el proceso del refinado y fabricación, la gestión de los
residuos que genera y finalmente, durante su permanencia en los mares, océanos y vías fluviales.
- Extracción y transporte
La extracción y el transporte de combustibles fósiles para la producción de plásticos libera gases
de efecto invernadero. Las fuentes incluyen las emisiones directas, como las fugas de metano, las
emisiones derivadas de la combustión de combustibles, el consumo de energía en el proceso de
perforación de petróleo o gas, y las emisiones causadas cuando se despejan los bosques y los
campos para construir pozos y tuberías.
En Estados Unidos, en 2015, las emisiones procedentes de la extracción y producción de
combustibles fósiles atribuidas a la producción de plástico fueron de entre al menos 9,5 y 10,5
millones de toneladas métricas de CO2e13 al año. Fuera de Estados Unidos, donde el petróleo es
la principal materia prima para la producción de plásticos, se atribuyen a la producción de
plásticos aproximadamente 108 millones de toneladas métricas de CO2e al año, principalmente
procedentes de la extracción y el refinado.14
- Refinado y fabricación
Una vez adquiridas las materias primas (carbón, petróleo y gas), se lleva a cabo el proceso de
filtración y refinación, donde se descomponen en grupos de componentes más ligeros que
ayudan a la fabricación del plástico. Cada componente es una mezcla de cadenas de
hidrocarburos (compuestos químicos formados por carbono e hidrógeno) que difieren en
términos de tamaño y estructura de sus moléculas. Posteriormente, se someten a un proceso
químico llamado craqueo o cracking por el cual se quiebran sus moléculas para así producir
compuestos más simples (monómeros). De todas las fracciones que se obtienen, la más clave en
el proceso de elaboración del plástico es la nafta.
13 CO2e: medida en toneladas de la emisión de gases de efecto invernadero (la huella de carbono). 14 Según el estudio “Plastic & Climate: The Hidden Costs of Plastic”, 2019, https://www.ciel.org/wp-content/uploads/2019/05/Plastic-and-Climate-FINAL-2019.pdf
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Finalmente, para la fabricación del plástico, llega el proceso llamado polimerización. Los
monómeros, compuestos como etileno o propileno, se convierten en polímeros, adquiriendo
distintas propiedades, estructuras y dimensiones en función del tipo de monómero básico que se
haya utilizado.
Los estudios que evalúan las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de la
producción petroquímica suelen agrupar las emisiones en dos categorías de fuentes: las
generadas por la combustión de combustibles y las generadas por los procesos de fabricación.
Por un lado, las emisiones procedentes de la combustión de combustibles son a causa de la
quema de gas natural, petróleo, carbón u otros combustibles con el fin de proporcionar energía
o calor a los procesos industriales. Por otro lado, las emisiones provenientes de los procesos de
fabricación incluyen las emisiones que se producen cuando los líquidos de gas natural y otras
materias primas petroquímicas se convierten en productos utilizables, como el etileno, el
propileno y las resinas de plástico. La combustión de combustibles representa la mayor parte de
las emisiones. Por ejemplo, según la Agencia Internacional de la Energía, el 85% de las emisiones
de dióxido de carbono de la industria petroquímica mundial proceden de la combustión de
combustibles, mientras que el 15% proviene de los procesos de fabricación.
- Gestión de residuos
El plástico se deposita principalmente en los vertederos, es reciclado o incinerado, y cada uno de
estos procesos produce emisiones de gases de efecto invernadero. El proceso de incineración es
el que produce emisiones más elevadas y es el principal factor de emisión de la gestión de
residuos plásticos. A nivel mundial, el uso de la incineración en la gestión de los residuos plásticos
está destinado a crecer de forma exponencial en las próximas décadas.
Aunque algunos plásticos pueden ser reciclados, hacerlo implica muchos pasos que requieren la
recogida selectiva, el transporte a larga distancia, el procesamiento y la refabricación. Los
elevados costes de estas etapas y el escaso valor comercial del plástico reciclado hacen que su
reciclaje resulte poco rentable y requiera considerables subvenciones gubernamentales. Debido
a estas limitaciones, sólo se ha reciclado el 9% de todo el plástico desechado desde 1950,
mientras que otro 12% se ha incinerado.15 El plástico restante ha acabado enterrado, en patios
15 Según el estudio “Plastic & Climate: The Hidden Costs of Plastic”, 2019, https://www.ciel.org/wp-content/uploads/2019/05/Plastic-and-Climate-FINAL-2019.pdf
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 21
abiertos para su quema, en los océanos y otros cursos de agua y esparcido por territorios
naturales de todo el mundo.
- El plástico en el medioambiente
El creciente volumen de plástico que se acumula en el medio ambiente esta contribuyendo al
cambio climático. Estos impactos son el resultado de su lenta descomposición o degradación, a
causa de la exposición a la radiación solar.
La degradación comienza desde el momento en que el plástico se expone a las condiciones
ambientales provocando que, con el tiempo, el polímero se debilite y se vuelva frágil,
rompiéndose en partículas más pequeñas. Esta descomposición se debe sobre todo a la radiación
solar (fotodegradación), desencadenado la producción de gases de efecto invernadero (sobre
todo metano y etileno). Además, a medida que el plástico se descompone, la superficie aumenta,
incrementando así el área total expuesta a la radiación solar. Es por esta razón que, los índices de
emisiones aumentan progresivamente a medida que el plástico se rompe a trozos cada vez más
pequeños ya que ocupan superficies mayores. Por lo tanto, la degradación y la descomposición
del plástico representan una fuente de gases de efecto invernadero que aumenta a medida que
se produce y acumula más plástico en el medio ambiente.
Ahora, el plástico se encuentra en los rincones más alejados del planeta, incluida la zona más
profunda del océano. Entre los tipos de plástico más utilizados en todo el mundo, el polietileno
es el plástico que más se desecha y llega al océano, y el que más gases libera de efecto
invernadero. En la superficie de los océanos y ríos, el plástico está expuesto directamente a la luz
solar, y es por eso que es ahí donde se producen aún más gases.
Pág. 22 Memoria
Figura 3.7. Emisiones anuales debido al ciclo de vida del plástico.16
3.2.4. Influencia de la contaminación plástica en la vida marina
Las plantas microscópicas (fitoplancton) y los animales (zooplancton) desempeñan un papel
fundamental en el ciclo del carbono del océano ya que lo capturan en la superficie del océano y
lo transportan a las profundidades oceánicas, evitando así, que vuelva a entrar en la atmósfera.
En todos los océanos del mundo, este plancton se está contaminando, sobre todo a causa de los
trozos de plástico que se encuentran descompuestos: los microplásticos. Como síntesis, por un
lado, esta contaminación plástica puede reducir la capacidad del fitoplancton para retener el
carbono mediante la fotosíntesis. Y, por otro lado, puede reducir las tasas metabólicas, el éxito
reproductivo y la supervivencia del zooplancton que traslada el carbono a las profundidades del
océano.
Cada vez hay más pruebas de que este plancton, al igual que otras especies marinas, está
ingiriendo cantidades cada vez mayores de microdesechos plásticos (trozos que llevan adherida
una mezcla de sustancias químicas tóxicas y nocivas para los seres animales), lo que provoca un
impacto significativo en su metabolismo, su éxito reproductivo y sus tasas de mortalidad. Por otro
lado, hay que tener en cuenta que los organismos planctónicos forman la base de las cadenas
alimentarias oceánicas, y por tanto este fenómeno daña a los animales acuáticos al ingerirlo y así
en todos los niveles de la cadena alimentaria. De la misma manera, la fauna marina también
16 Fuente: Lisa Anne Hamilton and Steven Feit, “Plastic & Climate: The Hidden Costs of Plastic”, 2019, https://www.ciel.org/wp-content/uploads/2019/05/Plastic-and-Climate-FINAL-2019.pdf
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 23
ingesta directamente el plástico al confundirlo con comida que puede generar un atasco digestivo
y como consecuencia la muerte de muchas especies por inanición o desnutrición.
3.2.5. Plástico en el mar Mediterráneo
El mar Mediterráneo es un mar intercontinental, es decir, está situado entre Europa, Asia y África
al norte, este y sur, respectivamente; separa y conecta dichos continentes. Por consiguiente, el
mar Mediterráneo es una cuenca semicerrada con una superficie de 2.6 millones de km2, con
acceso al océano Atlántico por el estrecho de Gibraltar (su única fuente de renovación y
reposición de agua). Las aguas del Mediterráneo, a pesar de tan solo representar un 0,7% de la
superficie marina de la Tierra, destacan por su rica biodiversidad alojando alrededor del 9,8% de
biodiversidad marina conocida del mundo. Como sus aguas provienen del Atlántico, la
biodiversidad esta compuesta casi exclusivamente por especies propias de dicho océano. En este
mar se reconoce un amplio rango de ecosistemas y, debido a que es más cálido y más salado que
el Atlántico, mantiene varias especies que no se encuentran en otros mares u océanos. Las zonas
costeras de la región tienen una alta densidad de población con 427 millones de habitantes que
equivale aproximadamente el 7% de la población mundial. Además, atraen a un gran número de
turistas en los meses de verano, cerca del 25% del turismo internacional anual y cuentan con una
gran cantidad de tráfico marino comercial, ya que el 30% del tráfico marítimo global pasa por el
mar Mediterráneo.
La alta actividad en la región, es el factor principal que ha favorecido la acumulación de
escombros como plásticos, vidrio, madera y caucho en el mar Mediterráneo, y se han encontrado
residuos en las playas y en el fondo marino. La cantidad de actividades humanas que se
desarrollan en las zonas del Mediterráneo, aumentan cada año la probabilidad de contaminación
por plástico y otros tipos de desechos generados por el hombre.
El mar mediterráneo es una de las zonas marítimas más investigadas del mundo. En primer lugar,
hay que tener en cuenta que la información sobre los residuos plásticos que se encuentran en la
región es todavía incompleta. Esta es la razón por la cual, las estimaciones sobre masa o cantidad
de residuos plásticos difieren enormemente. No obstante, es irrefutable que hoy en día existen
unos altos niveles de concentración de plástico en esta zona, debido principalmente a que se
trata de un mar prácticamente cerrado.
Pág. 24 Memoria
Para empezar, cada año se vierten en el Mediterráneo alrededor de unas 229.000 toneladas de
plástico, el equivalente a 500 contenedores de transporte al día, según la Unión Internacional
para la Conservación de la Naturaleza (UICN). Por un lado, hoy en día, el Mediterráneo acumula
ya 1.178.000 toneladas de residuos plásticos en sus fondos. Por otro lado, hay estudios que
estiman que la masa de residuos plásticos en la superficie equivale aproximadamente a un total
de 23.150 toneladas de macroplásticos y una variación de entre las 4.800 y 30.300 toneladas de
microplásticos. Sabiendo que la masa global de microplásticos flotantes varía sustancialmente
entre 93.000 y 236.000 toneladas, se concluye que alrededor de entre un 7% y un 20% de las
partículas de microplásticos en el mundo se encuentran en la cuenca del mar Mediterráneo. Las
fuentes principales que generan estos vertidos son: el polvo de los neumáticos (53%), seguido de
los textiles (33%), las microesferas de cosméticos (12%), y la producción de pellets (2%).17
En la actualidad, el plástico representa el 95% de los residuos que flotan en el Mediterráneo. La
mayor parte de este plástico acaba en el mar proveniente de Egipto (74.000 toneladas al año),
Italia (34.000 toneladas) y Turquía (24.000 toneladas), seguidos de España y Francia. Además, en
estos países los turistas incrementan la basura marina en un 40% cada verano.
También, hay que tener en cuenta que la mala gestión de los residuos plásticos en la mayoría de
los países del Mediterráneo, está entre las causas principales de la contaminación por plásticos.
Por ejemplo, haciendo referencia a Europa, sólo se recicla un tercio de los 27 millones de
toneladas de residuos de plástico que se producen cada año, y la mitad de todos los plásticos de
Italia, Francia y España acaba en los vertederos.18 Los plásticos reciclados representan en la
actualidad solo un 6% de los plásticos consumidos en Europa.
17 Según un estuido de la UICN, 2020, https://www.iucn.org/es/news/marine-and-polar/202010/mas-de-200000-toneladas-de-plastico-se-vierten-al-mediterraneo-cada-ano-estudio-de-la-uicn 18 Según el informe de WWF, “Una trampa de plástico”, 2018, https://d80g3k8vowjyp.cloudfront.net/downloads/wwf_trampa_plasticook.pdf
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 25
4. Unidad de análisis: Litoral catalán
El estudio se limita a la costa catalana mediterránea como primera zona de análisis. Se pretende
estudiar detalladamente cómo influye la problemática del plástico en los ríos y en las playas. Por
un lado, se ha tomado conciencia que los ríos son la fuente principal de contaminación de los
mares, y es por eso que se analizarán los más problemáticos, así como sus desembocaduras que
destacan por ser las zonas con mayor retención de plástico. Por otro lado, los plásticos que se
arrojan directamente al mar, los desechos abandonados y la actividad pesquera y marina generan
la acumulación de plástico en las aguas costeras cerca de las playas. Es por ello que el estudio se
centra también en aquellas playas de la costa catalana, que se conozca que existe una abundante
acumulación de residuos plásticos en el mar.
Haciendo referencia a las playas, la unidad de análisis se enfoca en la parte costera descartando
el estudio de la zona del mar adentro, donde las corrientes marinas son mayores y los desechos
plásticos flotantes se encuentran aún más esparcidos por la gran superficie. Consecuentemente,
este aspecto hace que la recolecta de los plásticos en el mar adentro sea un proceso más
complejo. Por tanto, centrando parte del estudio en las playas, más allá del objetivo perseguido
a la contribución medioambiental, se pretende limpiar el agua para favorecer también el baño a
los turistas y locales de la zona.
La unidad de análisis de este proyecto tampoco incluye las zonas portuarias de la costa catalana.
Al tratarse de un área resguardada de oleajes y corrientes marinas, es más fácil la recolecta de
los residuos flotantes. También debido al mayor acceso a las diferentes zonas del puerto gracias
a las instalaciones de muelles y diques. Estos límites y rincones forman fronteras que generan
concentraciones de escombros flotantes que facilitan su recogida. Es por eso, que hoy en día,
existen ya varios dispositivos o sistemas náuticos diseñados para ayudar a limpiar los puertos. En
efecto, los puertos son un buen punto estratégico para ayudar a reducir la contaminación del
plástico, a pesar de que, en comparación con el resto de la superficie marina, el porcentaje de
plástico flotante sea mínimo.19 Por estas razones, se ha decidido analizar otras partes del mar,
que hoy en día, aún no presentan tanta atención debida seguramente por la complejidad que
resulta la recogida de plásticos.
19 Información facilitada por el responsable del Medio Marino del Puerto de Barcelona, Javier Romo García. Ver Anexo I pág.77
Pág. 26 Memoria
El objetivo es analizar la eficacia y la adaptación de los proyectos existentes en las zonas elegidas
como primera unidad de análisis de este proyecto. Posteriormente, se valorará un posible
desarrollo de una solución innovadora, exponiendo así las condiciones y requisitos que debería
ofrecer.
4.1. Estudio de ríos
Los ríos son la principal fuente de contaminación de los mares y una parte relevante de los
escombros flotantes se acumulan en las desembocaduras. Es por eso que, los ríos que
desembocan en el mar Mediterráneo, son clave para cuantificar y entender la distribución y la
cantidad de residuos que hay.
En la comunidad autónoma de Cataluña desembocan los siguientes ríos en el mar Mediterráneo:
el Muga, el Fluviá, el Ter, la Tordera, el Besós, el Llobregat, el Foix, el Gayá, el Francolí y el Ebro.
Se ha realizado una investigación previa para saber cuáles de ellos están más contaminados.
Primeramente, se ha estudiado cuáles son las principales fuentes contaminantes en los ríos de
Cataluña. Los vertidos industriales llegan al mar Mediterráneo mediante tuberías submarinas y a
través de cuencas fluviales con zonas industrializadas a sus alrededores. El 42% de la
contaminación industrial, que se vierte directamente al litoral mediterráneo en España, se hace
desde Cataluña.20 Las mayores concentraciones se encuentran en los ríos con menor capacidad
de dilución, ya que una gran parte de su caudal se nutre exclusivamente de las aportaciones de
agua residual urbana y/o industrial. Es por eso que, destaca la presencia de contaminantes como
nitratos, pesticidas, metales pesados como el níquel, y hasta algunos medicamentos,
principalmente antibióticos y antiinflamatorios. Esto puede ser el causante de una pérdida de
calidad biológica asociada a los macroinvertebrados (insectos, crustáceos, moluscos, entre otros)
en estos tramos de ríos, así como también de las diatomeas (principal grupo de algas fluviales).
Este proyecto se aleja de la limpieza de tóxicos generados por la industria que terminan en los
ríos debido a que el foco principal, con tal de ayudar a reducir la contaminación del agua, es la
recogida de desechos plásticos.
20 Según un estudio de Greenpeace, “Cataluña”, http://archivo-es.greenpeace.org/espana/Global/espana/report/costas/destrucci-n-a-toda-costa-en-ca.pdf
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 27
Los dos puntos de alarma por contaminación plástica en el litoral de Cataluña son las
desembocaduras del río Ebro y las que se encuentran ubicadas en la comarca de Tarragona, según
ha comunicado La Agencia Europea de Medio Ambiente. Las causas principales identificadas en
relación a esta problemática de hoy en día, son las actividades de ocio y los fenómenos
meteorológicos que conducen el plástico en tierra a las cuencas fluviales, hasta llegar a la
desembocadura.
A continuación, se presenta la descripción general de las zonas más afectadas, así como los datos
recogidos del nivel de contaminación presente y si se da el caso, de los servicios que se ofrecen
para hacer frente al problema. Por último, se ha hecho hincapié en las limitaciones que presenta
cada zona fluvial en cuánto a la facilidad de la recolecta de plásticos, con tal de valorar qué áreas
se pueden tratar.
4.1.1. Río Ebro
- Descripción: El río Ebro es el segundo río más largo de la península que nace en la Peña-
Labra (Cantabria) y después de recorrer 927 kilómetros de longitud, desemboca en
Amposta (Tarragona) con una superficie de la conca de 80.093 km².
- Contaminación plástica: La zona del delta del Ebro y los alrededores son importantes para
la pesca deportiva y las piscifactorías que hay, por lo que hay grandes cantidades de
desechos plásticos que acaban evocados en él. Una investigación desarrollada por el
Instituto de Ciencia y Tecnología Ambientales de la Universidad Autónoma de Barcelona
(ICTA-UAB) estima que las aguas superficiales del Ebro vierten anualmente cerca de 2.200
millones de microplásticos al Mar Mediterráneo. En el delta del Ebro, el 70% de los
microplásticos encontrados corresponden con fibras sintéticas, seguido de fragmentos
de plásticos y films. Estos, llegan a través de las canalizaciones municipales y las plantas
de tratamiento procedentes del lavado doméstico e industrial, cada una de las cuales
pierde unas 2.000 fibras en cada lavado.
- Limitaciones: La limitación principal para el plan de recogida de plásticos del delta del
Ebro es el posible temporal de levante que puede llegar a causar inundaciones.
Pág. 28 Memoria
4.1.2. Río Llobregat
- Descripción: El nacimiento del río Llobregat se localiza en la población de Castellar de
Nuch, en Barcelona a 1259 metros de altitud y su desembocadura se encuentra en el
término municipal de El Prat de Llobregat. El río supera los 170 km de longitud y tiene
una cuenca de 4948 km².
- Contaminación plástica: La desembocadura del río Llobregat se encuentra contaminada
sobre todo a causa de los centros productivos del sector químico en Martorell y de la
metalúrgica en Castellbisbal. Aún así, también es receptor de los vertidos de industrias
de curtido, textiles y papeleras que descargan grandes cantidades de contaminantes
orgánicos y plásticos. En cuánto a los desechos plásticos, estos representan un 67,7% de
los residuos flotantes, donde los más frecuentes aparte de la abundancia de
microplásticos, son los envases, botellas y bolsas de plástico. Estos resultados han sido
mostrados por el estudio realizado por el Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios
del Agua (IDAEA-CSIC) y el Instituto Catalán de Investigación del Agua (ICRA). Cabe
destacar, que gran cantidad de los residuos plásticos flotantes que se acumulan en la
desembocadura proceden fundamentalmente de los centros urbanos y de las actividades
de ocio.
- Limitaciones: El tramo final del río es un lugar de refugio y reposo para muchas aves, ya
que este espacio forma parte de un punto estratégico en la ruta migratoria del
Mediterráneo occidental. Se han identificado más de 360 especies de aves volando arriba
y abajo del río buscando peces para alimentarse, siendo los cormoranes los más
numerosos. Se trata de una zona delicada que obliga a prestar atención al entorno de la
desembocadura del río, evitando entorpecer o perjudicar a la fauna marina.
4.1.3. Río Besós
- Descripción: Es un río español localizado en la provincia de Barcelona. Nace en
Montmeló, en la comarca del Vallés Oriental, al unirse los ríos Mogent y Congost, y
desemboca en el Barcelonés, en el término municipal de San Adrián de Besós. El río tiene
17,7 km de longitud y una cuenca de 1038 km2.
- Contaminación plástica: El plástico es el residuo flotante más frecuente en la
desembocadura del río con un porcentaje del 50,5%, según el estudio elaborado por el
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 29
Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA-CSIC) y el Instituto Catalán
de Investigación del Agua (ICRA). Los residuos más frecuentes mayores de 2,5 cm son
similares a los del río Llobregat: envases, piezas de plástico, botellas y bolsas de plástico.
Se estima que ambos ríos vierten al mar Mediterráneo entre 0,4 y 0,6 toneladas de
plástico al año. Las fuentes de contaminación también surgen fundamentalmente de
centros urbanos y actividades de ocio, y en una menor proporción, de la industria.
- Limitaciones: Sucede lo mismo que en el Delta del Llobregat debido a la cercanía
geográfica entre ellos. Se han identificado alrededor de 200 especies de pájaros
diferentes que reposan en este espacio y por lo tanto es importante actuar frente a la
problemática de la contaminación con cuidado y consideración.
4.2. Estudio de zonas costeras
Las costas de Cataluña soportan niveles de microplásticos más elevados que la mayoría de playas
del Mediterráneo. La franja litoral catalana se sitúa como uno de los puntos más críticos en cuanto
a presencia de poliéster, polietileno y polipropileno, muy por encima de los valores recabados en
los océanos del resto del mundo. En las aguas de las playas dominan los fragmentos de polietileno
y polipropileno, mientras que en los sedimentos del fondo marino y en el agua del mar adentro
abundan las fibras de poliéster. Los plásticos que llegan a las playas no se degradan, sino que se
rompen en fragmentos cada vez más pequeños debido a la fuerza de las olas y los rayos
ultravioleta. Este estudio ha sido realizado por un grupo de investigación Tecnatox de la
Universitat Rovira i Virgili (URV), basado en tres años de exploraciones sobre el terreno y que ha
alumbrado un trabajo científico publicado en Science of the Total Environment. Este equipo
investigador señala, por un lado, que las corrientes marinas tienen incidencia en la acumulación
de residuos plásticos en las playas y en las aguas costeras de los alrededores. Por otro lado,
concluye que la aportación de fuentes terrestres, tales como industrias, depuradoras o
actividades de ocio, juegan un papel determinante.
En vista de que las playas son zonas propensas a acumular plástico, es una zona que forma parte
del análisis de este proyecto. A continuación, se realiza un estudio de las playas más
contaminadas actualmente en el litoral catalán.
Pág. 30 Memoria
En primer lugar, la ciudad de Barcelona presenta un nivel de contaminación muy elevado por ser
una de las principales atracciones turísticas de Cataluña y por eso, se considera relevante tener
en cuenta el conjunto de las playas de esta franja costera en el estudio del proyecto.
En segundo lugar, la parte del litoral catalán, también muy afectada por residuos plásticos
flotantes, está bajo la influencia del complejo petroquímico de Tarragona y del puerto, según han
asegurado los estudios del trabajo impulsado desde la URV. Algunas playas de Tarragona sufren
una crisis medioambiental y ecológica, debido en gran parte a las 30 empresas químicas que
operan en esta zona, repartidas en dos polígonos que ocupan 1.200 hectáreas y que incluyen
también las instalaciones portuarias. De hecho, se trata del complejo más importante del sur de
Europa, con una producción de 20 millones de toneladas de diversos tipos de plásticos y
combustibles. Los investigadores del grupo Tecnatox señalan que la concentración de
microplásticos en las zonas cercanas a las fábricas y al puerto, es hasta cinco veces superior a los
registros medios del Mediterráneo. Y según sus datos, el 57% del total de los plásticos en este
tramo, corresponden a fibras de ropa muy pequeñas, que llegan principalmente a través de
torrentes y rieras, arrastrados por ríos caudalosos como el Ebro o también a través del
alcantarillado y de los emisarios marinos. Es una situación preocupante y es evidente que se
requiere urgentemente actuar frente a estos contaminantes en la comarca de Tarragona, por eso
se ha considerado poner uno de los focos de este proyecto en la playa más afectada de esta franja
costera.
Siguiendo estas pautas, se pretende determinar si los métodos existentes para limpiar las aguas
de diferentes partes del mar, serían efectivos para la reducción del plástico acumulado en los
espacios marinos presentados a continuación y consecuentemente, valorar una posible
alternativa.
4.2.1. Playas de la ciudad de Barcelona
- Descripción: A lo largo del litoral barcelonés se extiende un paseo marítimo que recorre
las playas desde Llevant al norte, hasta San Sebastià al sur. Todas las playas están bien
comunicadas entre ellas, así como mantenidas y equipadas con varios servicios. Las más
populares son la Barceloneta, Sant Miquel y San Sebastià.
- Contaminación plástica: El litoral de Barcelona es uno de los tramos que más plásticos
vierte al Mediterráneo. La acumulación diaria es de 26,1 kg/km, según datos mostrados
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 31
por WWF Stop the flood of plastic. En efecto, la ciudad de Barcelona queda superada sólo
por la costa de Cilicia, en Turquía en la que se acumulan 31,3 kg/km.
La gran mayoría de los vertidos de plástico que acaban en las aguas de la costa Barcelona
son debidos a las actividades costeras, mientras que un 30% llega a través de ríos y
también se conoce que el resto proviene de actividades del mar, como el comerció
marítimo y la pesca. Además, al tratarse de una ciudad muy turística con 200 millones de
turistas al año, la generación de basura aumenta significativamente. Se ha estimado que
las aguas de las playas de Barcelona acumulan entre 20.000 y 9 millones de elementos
plásticos por kilómetro cuadrado, con una media de 700.000, dependiendo de la zona y
del día. Estos resultados han sido mostrados por el estudio del Grup de Recerca
Consolidat en Geociències Marines de la UB. De entre las playas citadas, la de Sant
Sebastià es la que tiene una mayor acumulación de desechos plásticos debido en gran
parte al efecto de los espigones, que provocan una mayor facilidad de retención de
escombros, y también debido a la orientación de la playa, que la hace más susceptible de
recibir basura por la corriente que presenta, según ha señalado la investigadora de la UB.
- Limitaciones: El gran turismo que se concentra en la ciudad de Barcelona durante todo
el año puede ser una limitación para limpiar el agua de sus playas. En efecto, Barcelona
es la tercera ciudad de Europa, detrás de Londres y París y la décima del mundo con
mayor número de visitantes al año y gastos del turismo internacional. Se deben
considerar limitaciones como la franja horaria en la que hay más número de visitantes en
las playas y consecuentemente, más bañistas y más embarcaciones atracadas en ellas.
Sobre todo, en verano, este aspecto implica tener en cuenta la franja horaria más
adecuada, es decir, con el mínimo número de personas posibles.
4.2.2. Playa de la Pineda (Tarragona)
- Descripción: La Pineda es una playa de la Costa Dorada, tranquila y moderna, situada
entre las ciudades de Tarragona y Salou, perteneciente al municipio de Vila-seca. Es una
playa de gran extensión, de fina arena blanca y aguas muy tranquilas en la que el oleaje
es prácticamente mínimo.
- Contaminación plástica: En cuánto al nivel de contaminantes presentes, se ha
identificado una gran cantidad de microbolas de plástico polipropileno, llamadas pellets,
Pág. 32 Memoria
que se utilizan como materia prima para fabricar todo tipo de productos. Este tipo de
plástico se encuentra tanto en la superficie del agua cerca de la costa como en la arena
de la playa. Además de los pellets, las muestras recogidas en el fondo marino han
evidenciado la presencia de muchas fibras de poliéster, que provienen de bolsas de
plástico, ropa sintética o redes de pesca, entre otros orígenes. Esta información se
conoce gracias al estudio publicado en la revista The Science of The Total Environment
por el Centre de Tecnologia Ambiental Alimentària i Toxicològica (TecnATox) de la URV.
- Limitaciones: El nivel de ocupación es muy alto durante las temporadas calurosas. Por lo
tanto, se debe tener en especial atención en el momento de la limpieza de desechos
plásticos flotantes durante estos meses, con tal de no molestar a los bañistas ni a los
barcos atracados en la playa. No obstante, en cuanto a las demás temporadas del año, el
acceso a la playa será más fácil y la limpieza del mar podrá llevarse a cabo con mayor
facilidad, principalmente porque la entrada al agua de esta playa es muy plana y
tranquila.
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 33
5. Estudio de mercado21
Se enfoca el estudio de mercado en realizar una investigación detallada de los distintos sistemas
operativos más relevantes de hoy en día que ayudan a luchar contra la problemática de los
residuos plásticos en el medio marino. Se pretende realizar este estudio para poder identificar la
competencia, analizar la función de cada sistema y evaluar sus estrategias.
5.1. Waste Shark – Ran Marine Technology
- Origen: Este dispositivo fue creado y diseñado por la compañía holandesa Ran Marine
Technology, mediante la ayuda de fondos económicos recibidos del programa de
investigación e innovación de la Unión Europa, Horizon2020.
- Zona de aplicación: Es un robot acuático que recoge los residuos plásticos y otros
desechos flotantes del agua en canales, puertos y ríos. Actualmente está en
funcionamiento en Gran Bretaña, en Holanda, en Dubái y en Suráfrica con el objetivo de
acabar con los residuos plásticos.
- Características generales: Sus dimensiones son de 190 cm x 140 cm x 45 cm y tiene una
capacidad de carga de 200 litros que equivale aproximadamente a una carga de 500 kg
de residuos. En cuanto a la autonomía de este dispositivo, puede funcionar hasta 24
horas consecutivas, gracias a las baterías y placas solares que lleva integradas. Está
diseñado para que trabaje de forma completamente autónoma, aunque también cuenta
con una opción de control remoto. Una vez el dron termina su labor de recolección,
regresa a la base donde recarga la batería y se le retira la basura que ha almacenado la
cual se envía a otras empresas que se encargan de eliminarla en plantas de gestión de
residuos. A la larga tiene una efectividad capaz de eliminar 15,6 toneladas de desechos
del agua cada año.
Para evitar que pueda sufrir incidentes con barcos, otros vehículos marinos y que no sea
una amenaza para la vida silvestre, cuentan con un sistema de cartografía GIO, gracias al
cual estos dispositivos no interfieren en la navegación de otras embarcaciones ni en la
21 Nota: Se encuentran imágenes ilustrativas de cada sistema en el Anexo II pág. 81 para facilitar la comprensión del funcionamiento de cada uno.
Pág. 34 Memoria
vida de peces o aves. Además, incorpora sensores que recopilan simultáneamente datos
de la calidad del agua, miden la profundidad, la salinidad, la composición química, el
equilibrio del pH y la temperatura del agua.
5.2. SB100 Cleaner – GPAseabots
- Origen: El SB100 Cleaner nace de la empresa GPAseabots cuya misión es facilitar el
análisis, la preservación y la restauración del medio marino.
- Zona de aplicación: Es un novedoso vehículo de superficie no tripulado, diseñado para
efectuar la limpieza superficial en aguas someras e industriales. Concretamente, es
lanzado en puertos, embalses, estanques industriales, lagunas artificiales y espacios
confinados.
- Características generales: Se trata de un vehículo ligero de 18 kg, con un diseño compacto
de dimensiones 100 cm x 72 cm x 47 cm. Está propulsado por dos motores eléctricos que
son alimentados por dos baterías con una autonomía de hasta 3 horas en total. Es un
vehículo semiautónomo controlado desde tierra mediante un mando de control remoto
que incluye todos los detalles de telemetría y video en tiempo real. Permite recoger
sólidos suspendidos, así como hidrocarburos y aceites ya que dispone de una red de
recogida extraíble y de un sistema de aspiración motorizado.
5.3. Fred - Clear Blue Sea
- Origen: La organización sin ánimo de lucro de San Diego, Clear Blue Sea, está asociada
con estudiantes en prácticas de varias universidades de San Diego para crear el prototipo
FRED (Floating Robot for Eliminating Debris). Esta tecnología tiene por objetivos
recolectar los desechos de la superficie marina y está programada para completarse en
2023.
- Zona de aplicación: Está diseñado para recoger los desechos en lagos, ríos, bahías, costas
y océanos abiertos. Su primera implementación se llevará a cabo en San Diego y
seguidamente en Hawái.
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 35
- Características generales: Este dispositivo funciona de manera semiautónoma sin la
necesidad de una tripulación marina y el movimiento se genera mediante energía solar
sin la necesidad de combustibles fósiles. Dispone de dos solapas en la parte frontal del
dispositivo que facilitan la recolecta de los desechos que posteriormente son
transportados a un contenedor usando una cinta transportadora. La baja velocidad a la
que navega y los sensores integrados pueden mantener alejada la vida marina durante
su funcionamiento.
A fecha de hoy, la compañía ha puesto en práctica un prototipo que se pretende mejorar
y escalar a dimensiones más grandes.
5.4. Netegem els Ports – One Safe and Clean
- Origen: Es un dispositivo desarrollado por la empresa catalana Ona Safe and Clean para
recoger la basura de los puertos de la costa catalana. Es una iniciativa que se puso en
marcha en el puerto de Badalona el 19 de julio de 2021 y la idea es extenderlo en los
próximos cuatro años, con la previsión de que a medio plazo llegue a limpiar 45 puertos
del litoral catalán.
- Zona de aplicación: Como primera implementación, este año se está utilizando el
dispositivo en 12 puertos de Cataluña repartidos en Girona, Barcelona y Tarragona.
- Características generales: El dispositivo es una barca de aluminio reciclado que presenta
una autonomía de 6 horas equipado con dos baterías. Una vez se introduce en el agua,
se impulsa con dos hélices y se teledirige con un mando gracias a estar equipado con
varias cámaras. El aparato permite filtrar un volumen de 780 m3 de agua por hora de
trabajo, a una velocidad de dos nudos.
La firma trabaja con el Centro de Desarrollo de Sistemas de Adquisición Remota y
Tratamiento de la Información (SARTI) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
para incorporar una tecnología más avanzada consiguiendo un dispositivo autónomo.
Pág. 36 Memoria
5.5. Seabin Project - For Cleaner Oceans
- Origen: El sistema Seabin fue creado por dos surfistas australianos, Andrew Turton y Pete
Ceglinski para contribuir a la eliminación de plásticos y la contaminación de los océanos.
- Zona de aplicación: Actualmente este dispositivo se instala en los muelles portuarios.
Algunas de las localizaciones portuarias de implementación que existen hoy en día son:
Porto Montenegro (Montenegro), Port Adriano (España), La grande Motte (Francia),
Poralu Marine (Francia), Tutukaka Marina (Nueva Zelanda) y Safe Harbor Marina (Norte
America).
- Características generales: El diseño consiste en unos cubos flotantes de basura con unas
dimensiones de 50 cm x 50 cm x 180 cm que recopilan los plásticos de los alrededores.
El mecanismo de recolecta consiste en aspirar el agua desde la superficie del cubo
consiguiendo la acumulación de escombros dentro de una red de fibra natural
biodegradable 100% reciclable. Este sistema es capaz de recopilar hasta 20 kg de
desechos. Sobre todo, destaca por ser capaz de recoger incluso aceites insumergibles,
combustible y detergente. Además, la malla fina que se usa permite recoger
microplásticos de 2mm de tamaño e incluso hasta microfibras que no son visibles.
Durante el funcionamiento, el agua se bombea nuevamente al puerto, dejando la basura
y los desechos marinos atrapados en la bolsa de captura. Y posteriormente, son enviados
a una instalación encargada de gestionar y reciclar los desechos. Para el funcionamiento
de la bomba, ésta debe enchufarse a una toma de tierra de 110 o 220 Voltios mediante
un cable de hasta 6 metros de largo.
Hasta la fecha se han recogido 2.195,756 kg de residuos gracias a la implementación de
860 Seabins en 28 países.
5.6. System 001 - The Ocean Cleanup
- Origen: La organización The Ocean Cleanup fue fundada en el año 2013 por Boyan Slat,
un holandés emprendedor, de origen croata. Inicialmente, la empresa se financió gracias
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 37
a la ayuda de donaciones, patrocinios filantrópicos, comerciales y gubernamentales
colaborando en un Crowdfunding, con el que se alcanzaron 53 millones de dólares.
- Zona de aplicación: El sistema se diseñó para ser instalado sobre las cinco mayores zonas
de acumulación de basura, que corresponden a las denominadas corrientes circulares
oceánicas, situadas en el océano Índico, el Atlántico Norte y Sur, y el Pacífico Norte y Sur.
Se desarrolló una forma de bajo consumo de energía aprovechando el movimiento de las
corrientes marinas y vientos, siendo este método una de las mayores ventajas para
resolver el problema de la contaminación oceánica.
- Características generales: Consiste en un flotador de 600 metros de largo y una falda de
3 metros de profundidad unida debajo. El flotador proporciona flotabilidad al sistema y
evita que el plástico fluya sobre él, mientras que la falda evita que las partículas más
pequeñas se escapen por debajo. El sistema se mueve más rápido que el plástico, aspecto
que permite capturarlo. La profundidad de la falda se extiende más en la parte central
del sistema operativo que en los bordes extremos y a medida que la corriente aplica
presión sobre la falda, el sistema adopta naturalmente una forma de ‘U’ que le permite
concentrar el plástico en su centro, como un embudo. Con la ayuda del modelado
computacional, puede navegar hacia las áreas con mayor concentración, mejorando la
eficacia de la limpieza.
Un aspecto muy positivo del diseño, es que evita la captura de organismos marinos, ya
que no se emplea ningún tipo de red para la recolección de los desechos. La única
limitación que presenta el sistema es la dificultad de la recogida de partículas plásticas
menores de 0,01 mm de diámetro que se distribuyen por las profundidades.
El sistema está equipado con luces de energía solar, sistemas anticolisión, cámaras,
sensores y antenas satelitales, comunicando así activamente su posición en todo
momento y reúne continuamente datos acerca de su rendimiento.
Finalmente, después de varias semanas de acumulación de plástico, un barco de servicio
viaja hasta el dispositivo para sacar el plástico concentrado. Posteriormente, se
transporta a los puertos y se entrega en una instalación de reciclaje. The Ocean Cleanup
está coordinado con las organizaciones de reciclaje para asegurarse de fabricar
productos a partir de los desechos plásticos.
Pág. 38 Memoria
5.7. Interceptor - The Ocean Cleanup
- Origen: La misma organización The Ocean Cleanup tiene como objetivo impedir que los
nuevos desechos plásticos que se generan continuamente ingresen en los océanos. Es
por eso que presenta una solución para evitar que el plástico de los ríos ingrese a los
océanos: Interceptor.
- Zona de aplicación: La gran mayoría del plástico se genera en los ríos, y actualmente un
estudio de la propia compañía afirma que 1000 ríos son responsables del 80% del plástico
que ingresa a los océanos. Existen 3 Interceptores en todo el mundo que se están
utilizando para limpiar los siguientes ríos: Cengkareng Drain (Indonesia), Klang River
(Malasia), Rio Ozama (República Dominicana). La configuración óptima de cada
dispositivo se ha determinado en función de las características de cada río.
- Características generales: El sistema presenta una gran barrera flotante que bloquea
parte del río para dirigir el plástico de la superficie hacia una cinta transportadora (2.5 m)
y ser colocado en contenedores instalados en una plataforma dentro de la boca de un
catamarán de grandes dimensiones. Cabe destacar, que su implementación no bloquea
el paso a los barcos que pueden estar navegando en el río. Los escombros se distribuyen
en seis contenedores de basura que gracias a unos sensores se llenan por igual hasta
alcanzar una capacidad máxima de 50 m3. Una vez está lleno, el Interceptor envía
automáticamente un mensaje a los operadores locales para que el catamarán sea dirigido
a la costa. Ahí es donde se extrae la plataforma para vaciar los contenedores y proceder
al manejo de desechos en las instalaciones locales.
Presenta componentes electrónicos que funcionan con energía solar, incluida la cinta
transportadora, la lanzadera, las luces, los sensores y la transmisión de datos. El
interceptor puede funcionar de forma autónoma hasta que esté lleno y al mismo tiempo,
los operadores pueden acceder de forma remota a la recopilación de datos del
dispositivo con tal de llevar un control desde cualquier parte del mundo. Presenta un
sistema de locomoción ecológico que incorpora baterías de iones de litio que le permiten
funcionar día y noche sin ruidos ni gases de escape.
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 39
5.8. Mr. Trash Wheel – Clearwater Mills, LLC.
- Origen: Se trata de un dispositivo creado por la compañía Clearwater Mills, LLC. en 2014.
Este diseño desarrollado por John Kellet, se trata de un innovador sistema que captura
escombros del mar y manchas de petróleo.
- Zona de aplicación: Este dispositivo se ha convertido en un elemento fundamental en el
puerto de Baltimore, en Maryland. Principalmente, está diseñado para recoger basura en
ríos, arroyos y puertos de la zona.
- Características generales: Es un interceptor de basura semiautónomo de 15 metros de
largo que utiliza una combinación de energía solar e hidroeléctrica para sacar los
escombros del agua. Recoge el plástico o cualquier otro tipo de desecho a través de una
cinta transportadora que conduce la basura al interior de la barca. El dispositivo flotante
es impulsado por la energía solar extraída de los paneles solares y la corriente del río para
hacer girar la gran rueda hidráulica, que genera el movimiento de la cinta transportadora.
El sistema presenta dos brazos flotantes que ayudan a reconducir los desechos flotantes
hacia los rastrillos giratorios. Estos dirigen la basura hacia la cinta transportadora, que
luego conduce los escombros a un contenedor de basura. El contenedor se encuentra en
la propia plataforma de la barca que se puede extraer para vaciar los escombros. Cuando
el contenedor de basura está lleno, un bote lo transporta a un camión que se encarga de
vaciarlo en una instalación de incineración cercana mediante la cual se genera energía
eléctrica para los hogares de Maryland.
- El movimiento de la barca es muy lento con el fin de recoger más desechos superficiales
gracias al largo tiempo que presenta para que los desechos fluyan hacia él. Al mismo
tiempo, presenta una ventaja para los animales marinos ya que tienen tiempo suficiente
para moverse fuera de peligro.
Hasta la fecha, el dispositivo ha recolectado 1.233 toneladas de basura. La mayoría son
bolsas y botellas de plástico, así como colillas de cigarrillos.
Pág. 40 Memoria
5.9. The Manta Innovation – The Sea Cleaners
- Origen: Este sistema de recogida de desechos marinos ha sido ideado por el navegante
suizo Yvan Bourgnon y por la asociación The Sea Cleaners. Es un proyecto en desarrollo y
actualmente se está realizando un estudio de integración del sistema, así como la
selección final de su equipamiento que espera ser lanzado en 2024.
- Zona de aplicación: Este barco de procesamiento está diseñado para recolectar, tratar y
reutilizar grandes volúmenes de desechos plásticos flotantes. Las zonas iniciales de
implementación serán prioritarias en estuarios y en los ríos con las desembocaduras más
contaminadas del mundo. Las primeras misiones de este proyecto tomarán lugar en el
Sur-Este de Asia, como por ejemplo en el Río Ganges (India), en el río Mekong (Tailandia)
o en los ríos Xi, Dong, Hanjiang y Zhujlang (China).
- Características generales: Es un catamarán de grandes dimensiones con 56 metros de
eslora, 46 metros de manga y 62 metros de altura, capaz de almacenar hasta 200 m3 de
residuos. La estructura de esta embarcación presenta dos cascos hechos de acero 95%
reciclable y una superestructura de aluminio 100% reciclable. Está equipado con 500 m2
de paneles solares, hidrogeneradores y dos turbinas eólicas.
Para reducir la contaminación plástica se ha desarrollado una tecnología innovadora ya
que el plástico recogido se convierte en un combustible no contaminante. Para la
recogida de plástico (de hasta 10 mm), el catamarán dispone de dos cintas
transportadoras ubicadas entre los cascos que conducen los desechos de la superficie del
agua a bordo. Una vez recogido, se tritura, se derrite y se transforma en gas sintético
que pasa a través de turbinas que producen y entregan energía eléctrica al sistema de
propulsión. Gracias a ello, el Manta puede operar sin usar combustibles fósiles entre el
50% y el 75% del tiempo, lo que lo convierte en el primer barco de trabajo en tener un
nivel tan alto de autosuficiencia energética. No solo eso, sino que también para minimizar
su consumo de combustible se usan las velas y aparejos para su propulsión.
El Manta también dispone de dos contenedores de 33 m3, uno para redes de deriva y
otro para residuos peligrosos. La clasificación de residuos se lleva a cabo manualmente
por operadores a bordo que se encargan de separarlos según su tipo y naturaleza. En
cuanto a los desechos que no son plásticos, también se lleva a cabo un proceso adecuado
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 41
de recolecta. Por un lado, los desechos de metal, vidrio y aluminio, son almacenados para
ser posteriormente reciclados y, por otro lado, los materiales orgánicos son devueltos al
agua. Cabe destacar que el catamarán dispone de dos botes más pequeños, con
capacidad de 10 m3, encargados de limpiar zonas poco profundas y estrechas como aguas
fluviales y costeras para la recogida de tanto microplásticos como de microplásticos e
hidrocarburos.
Pág. 42 Memoria
6. Análisis comparativo
6.1. Introducción
Una vez estudiada la zona elegida como primera unidad de análisis para este proyecto, el objetivo
es razonar e investigar si las soluciones presentadas en el estudio de mercado son eficientes para
ayudar a resolver la problemática del plástico presente en estas áreas.
En primer lugar, se han descartado tanto aquellos proyectos que se han iniciado recientemente
como aquellos que se alejan del propósito establecido en relación a la unidad de análisis escogida.
Se va a proceder exponiendo una tabla comparativa con aquellos dispositivos existentes que se
han considerado que se pueden adaptar a las condiciones y limitaciones que requieren estas
zonas. Finalmente, se analizarán los inconvenientes que pueden presentar cada uno de ellos
frente a la viabilidad de funcionamiento y eficacia en las desembocaduras y aguas costeras de la
primera zona de estudio.
En una primera instancia, aquellos sistemas descartados han sido los que forman parte de un
proyecto aún en desarrollo. Principalmente, la falta de información detallada de las
características del dispositivo en cuestión es un aspecto que impediría hacer un análisis objetivo
y concreto. Por tanto, los primeros dispositivos que no se tendrán en cuenta en el análisis
comparativo son:
- Manta – The Sea Cleaners
- Natajem els Ports – One Safe and Clean
- Fred – Clear Blue Sea
A continuación, se ha descartado el siguiente sistema de recolecta de plásticos debido a la zona
en la que se implementa:
- System 001 – The Ocean Cleanup
Este proyecto ha sido diseñado para ayudar a limpiar grandes superficies marinas, es decir reducir
la contaminación oceánica. Por tanto, existe una gran diferencia entre las áreas que se pretenden
abarcar, aspecto que implica características naturales muy distintas como las corrientes marinas,
el viento o las mareas.
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 43
En definitiva, el estudio comparativo se desarrolla entre los siguientes dispositivos presentados
en el estudio de mercado:
- WasteShark – Ran Marine Technology
- SB100 Cleaner – GPAseabots
- Seabin Project – For Cleaner Oceans
- Interceptor – The Ocean Cleanup
- Mr. Trash Wheel – Clearwater Mills, LLC.
Pág. 44 Memoria
6.2. Tabla comparativa
WasteShark SB100 Cleaner Seabin Project Interceptor Mr. Trash Wheel
Áreas de
aplicación
Cuencas portuarias,
canales, otras aguas
semi-confinadas con
tráfico de barcos
Puertos, lagos, embalses,
estanques industriales y lagunas
artificiales
Muelles portuarios (se
considera que uno de
tamaño mediano requiere
entre 2 y 6)
Ríos
Puertos y
desembocaduras
de ríos
Ubicaciones
Puerto de Rotterdam,
Sudáfrica, Dubái, Gran
Bretaña y Holanda
Barcelona
Montenegro, España,
Francia, Nueva Zelanda,
Norteamérica, etc.
Indonesia,
Malasia,
República
Dominicana,
Filipinas, India,
Brasil, etc.
Estados Unidos
Material
-
Composite de altas prestaciones
HDPE (Polietileno de alta
densidad) con un soporte
de acero inoxidable
Acero inoxidable y
aluminio
Estructura metálica
Dimensiones 157 cm x 109 cm x 52
cm
100 cm x 72 cm x 47 cm 50 cm x 50 cm x 180 cm 8 m x 24 m x 5 m 15 m x 7 m x 5,5 m
Peso 39 kg (sin baterías) 18 kg (sin baterías) 55 kg (con soporte) - -
Capacidad de
carga
350 kg 12 kg 20 kg 50 m3 10 m3
Sistemas de recolección de plásticos en el medio marino y propuesta de plan alternativo Pág. 45
22 Amperio hora: Unidad de carga eléctrica para evaluar la capacidad de una batería. 23 Kilowatt-Pico: Unidad que especifica la capacidad de un sistema fotovoltaico para genera energía en su punto de máximo rendimiento. 24 Kilowatt-Hora: Unidad de medida que contabiliza el consumo eléctrico que se ha realizado durante un periodo de tiempo. 25 Kilogramo fuerza: Unidad de fuerza en el antiguo Sistema Técnico de Unidades. (1 kpf = 9,81 N).
Control de
dirección
Remoto (presente) y
autónomo (futuro)
Remoto o autónomo
(programable) con pantalla táctil
Automático Autónomo Remoto o
semiautónomo
Propulsión
-Baterías
-Baterías
(LiFePo 44 Ah22)
-
-Paneles solares
(5.6 kWp23)
-Baterías de iones
de litio (20 KWh24)
-Paneles solares
-Energía
mareomotriz
Empuje
5,1Kgf25 (hacia delante),
4,1Kgf (hacia atrás)
16V
Motor eléctrico 2 x 4,5Kgf
12V
Alimentación de corriente
alterna
110/220 V
Energía solar y
baterías
Energía solar y
corrientes marinas
Velocidad máxima 1,62 nudos (0,83 m/s) 3 nudos (1,5 m/s) 4 nudos (2 m/s) - Movimiento lento
Autonomía Hasta 16 horas Hasta 4 horas 24/7 24/7 24/7
Tiempo de recarga Menos de 2 horas Unidad enchufada a una
toma de corriente
- -
Sensores
- Profundidad
- Temperatura
- Anticolisión
- Calidad del agua
- Profundidad
- Temperatura
- Anticolisión
-
Sensores para
notificar cuando
los contenedores
están llenos
-
Pág. 46 Memoria
Tabla 6.1. Tabla comparativa de sistemas de recolección de plásticos.26
26 Fuente: Tabla de elaboración propia.
Cámara - Cámara Frontal FHD (datos en
tiempo real)
- - -
Sistema de
recogida
Boca metálica extraíble
Red extraíble
Bombeo del agua y
filtración
Barrera flotante
que dirige los
desechos a una
cinta
transportadora.
Rastrillos giratorios
que conducen los
desechos a una
cinta
transportadora
Tipos de residuos
Plásticos, microplásticos
y escombros flotantes
Plásticos, microplásticos y sólidos
suspendidos, hidrocarburos y
aceites.
Microfibras, combustible,
petróleo y microplásticos.
Escombros
flotantes
Escombros
flotantes
Medioambiente
Propulsión eléctrica, no
produce emisiones de
carbono
Totalmente eléctrico,
materiales no tóxicos y sin fluidos
Bolsas de captura
reutilizables. Uso de
energía solar, eólica,
acuática y de olas
Uso de energía
renovable
Uso de energía
renovable
Otras
características
-
Conexión a Internet que permite
que, en el mando de control con
pantalla táctil, se pueda acceder a
todos datos útiles del dispositivo
Máxima distancia en un
punto de suministro de
energía eléctrica es de 6
metros (cable eléctrico)
Conexión a
Internet para el
control de datos
del dispositivo
-
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 47
6.3. Análisis de la tabla comparativa – Ventajas e inconvenientes
Se procede con el estudio comparativo de cada uno de los dispositivos frente a la unidad de
análisis elegida. El objetivo de este estudio es plantear e indagar si las alternativas presentadas
son eficientes en otras áreas de aplicación por las que están diseñadas. El análisis se divide en los
dos entornos escogidos: playas y desembocaduras de ríos. Se va a desarrollar detalladamente
tanto las ventajas como inconvenientes que puedan conllevar cada uno de estos sistemas
acuáticos en ambos medios.
Cabe remarcar que, el estudio se centra en las playas y ríos más problemáticos del litoral catalán
para contribuir a reducir la contaminación en el Mediterráneo con tal de tener un foco más
concreto y debido a la cercanía geográfica. No obstante, se tiene en cuenta que existen playas y
ríos con características parecidas en los que también sería válido el estudio a desarrollar.
6.3.1. Zona de estudio 1: Playas de Barcelona y playa de La Pineda
En primer lugar, se debe tener en cuenta que el principal inconveniente de las playas es que son
espacios abiertos al mar, aspecto que conlleva una mayor dispersión de los plásticos flotantes. Se
observa que las áreas de aplicación de los dispositivos de la tabla comparativa, como los
estanques, lagunas, canales o puertos, están más resguardadas. Es por eso que, en ellas, es más
fácil encontrar plásticos flotantes con mayor frecuencia y a menor distancia y consecuentemente,
puede ser más fácil su recolecta. Aún así, se conoce gracias a los datos obtenidos por el
responsable técnico del medio marino en el Puerto de Barcelona, Javier Romo, que ‘’la densidad
de flotantes en el Puerto de Barcelona es de 30 flotantes por hectárea’’27. Si estas distancias que
se llegan a encontrar entre macroplásticos son largas, en el caso de las playas probablemente son
mucho más extensas.
Haciendo una primera referencia al dispositivo SB100 Cleaner, su mínima capacidad de carga ya
implica un primer impedimento ante la posibilidad de implementación en las playas. En
comparación con el dispositivo WasteShark, que aunque en su conjunto presenta características
similares, tanto la carga útil como la autonomía son mayores por lo que es un sistema más
27 Ver Anexo I pág. 77
Pág. 48 Memoria
óptimo. No obstante, independientemente de estos factores, ninguno de los dos resuelve la
problemática mencionada.
Si se tiene en cuenta la velocidad media de las corrientes costeras que es de 0,6 a 1 m/s, se
observa que ambos dispositivos superan estas velocidades y por tanto serian capaces de vencer
estas corrientes y, por lo tanto, alcanzar los plásticos visibles para su recolecta. Pero, el problema
se encuentra tanto en la identificación de éstos como en el tiempo de recolecta. Por un lado, se
requerirían sensores de alta tecnología capaces de identificar escombros flotantes a largas
distancias para dirigir el dispositivo hacia su recolecta. Y, por otro lado, aún considerando la
posibilidad de disponer de este tipo de sensor, el tiempo invertido no sería rentable en relación
a la cantidad de desechos recogidos. Al mismo tiempo, a mayor tiempo de trabajo, mayor es el
consumo de energía necesario. Por estas razones, no saldría rentable el uso de estos dos aparatos
en las playas, debido a una eficacia baja respecto a las horas de trabajo invertidas.
Otro aspecto importante a contemplar en las playas es la imposibilidad de utilizar un sistema
motorizado en las zonas de baño. Es cierto, que en cuánto a las dimensiones del WasteShark y el
SB100 Cleaner, permitirían una adaptación más fácil, pero se debería tener en cuenta una franja
horaria sin ocupación de bañistas, como, por ejemplo, durante la madrugada.
Hay que tener en cuenta que, para garantizar la seguridad de los usuarios de las playas, las
Autoridades del Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana, establecen zonas de
protección, generalmente balizadas, que no permiten la navegación deportiva, de recreo o la
utilización de cualquier tipo de embarcación o medio flotante movido a vela o a motor. Aún así,
existe la posibilidad de dictar la propia normativa y criterios sobre qué actividades están
permitidas o prohibidas en las playas en cada municipio. Por eso, el uso de una embarcación de
pequeñas dimensiones, con un impacto positivo a nivel medioambiental, podría llegar a un
acuerdo.
No obstante, cuánto más pequeño es el aparato, menor es su estabilidad. En el caso de las playas
de Barcelona, éstas pueden llegar a tener con frecuencia niveles de oleaje de 2 metros; y en el
caso de la playa de La Pineda, a pesar de tener aguas tranquilas, el oleaje se puede ver afectado
por el viento moderado y las embarcaciones, llegando a niveles de oleaje de 1 metro.28 Por lo
28 Ver Figuras 7.2 y 7.3 pág. 59.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 49
tanto, en estas circunstancias ambos dispositivos tendrían una estabilidad menor y no resultarían
efectivos para este medio.
La solución ante este problema sería plantear unas dimensiones más grandes, pero se incumpliría
la legislación de las Autoridades. Por la misma razón, tanto el Interceptor como el Mr. Trash
Wheel quedan claramente descartados como métodos de recolecta en las playas.
Por último, se procede a analizar el sistema Seabin Project. En primer lugar, la principal ventaja
es que se trata de un sistema estático que no entorpecería a los usuarios de las playas. Además,
en este ámbito, el método de recolecta es más efectivo en cuánto a la posibilidad de atrapar
microplásticos gracias al bombeo del agua para dirigirla hacia el filtro del dispositivo. Sin embargo,
el número de microplásticos en relación a los litros de agua filtrados por hora, es pequeña. Y por
lo que hace los macroplásticos, su difusión en las playas generaría igualmente un proceso lento
y, por lo tanto, no eficaz respecto al tiempo de trabajo. Por estos motivos, el sistema Seabin
podría aumentar sus índices de recolecta si la capacidad de carga fuese mayor, pero teniendo en
cuenta que se consumiría más energía de la toma de corriente. Sin embargo, no se puede afirmar
con certeza si estos cambios implicarían una mejora efectiva.
Más allá de lo expuesto, el mayor inconveniente de este método es la necesidad de estar en todo
momento conectado a una toma de corriente cercana, ya que tal y como se cita en la tabla29, el
cable eléctrico solo tiene una extensión máxima de hasta 6 metros.
En definitiva, se ha comprobado que ninguno de los métodos existentes seleccionados es
adaptable a el área de estudio y, por lo tanto, se propone idear un plan de recolecta alternativo
lo más óptimo posible para este entorno.
6.3.2. Zona de estudio 2: Desembocaduras de los ríos Delta, Llobregat y Besós.
En primer lugar, se presentan algunas características de las áreas de estudio de los ríos en la
siguiente tabla con el objetivo de facilitar la comprensión.
29 Ver Tabla 6.1 pág. 46.
Pág. 50 Memoria
Ebro Llobregat Besós
Ubicación Tarragona Barcelona Barcelona
Inicio del tramo Tortosa Puente Nelson
Mandela
Puente de Guipúzcoa
Longitud tramo [m] 40.000 4.000 2.500
Superficie total del
tramo [m2]
12.000.000 520.000 150.000
Longitud de la
desembocadura [m]
1000 600 450
Superficie total de la
desembocadura [m2]
300.000 78.000 27.000
Anchura media del
tramo [m]
300 130 60
Caudal medio [m3/s] 425 20,7 4,33
Profundidad [m]30 3 1 0,5
Tabla 6.2. Características de las zonas de estudio 2.
Se han establecido dos zonas de estudio, por un lado, el área de la desembocadura de cada río,
teniendo en cuenta solamente la parte final de éste; y por otro lado un tramo más largo
delimitado mediante la observación de la anchura y el caudal. Se han tomado puntos de inicio
desde los cuales aproximadamente se estima que se mantienen constantes dichas características.
Cabe destacar que por lo que hace el río Ebro, al ser el río más largo de España, la longitud de
estudio es mayor siendo de 40 km desde Tortosa.
Primeramente, existe una mayor ventaja en el caso de los ríos. Al ser un medio con una anchura
limitada y una corriente que fluye con continuidad en una misma dirección, es más probable que
los desechos flotantes no se encuentren tan difusos, antes de llegar a mar abierto, aspecto que
facilita la recolecta. Además, se conoce que los tramos con mayor densidad de escombros son
los cercanos a las desembocaduras, debido a las aguas tranquilas que presenta este tramo. Este
aspecto se ha comprobado mediante los datos del caudal medio de cada río, con lo que se han
calculado las velocidades aproximadas de las aguas en las desembocaduras.
30 Fuente: Datos aproximados proporcionados por el Parque Natural del Delta del Ebro, Consorci del Parc Fluvial del
Llobregat y Consorci del Besòs.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 51
Las formulas utilizadas han sido las siguientes:
𝑄 = 𝑉/𝑡 ; 𝑄 = 𝐴 · 𝑣
(𝑄: caudal [m3/s], 𝑉: volumen [m3], 𝑡: tiempo [s], 𝐴 31: área [m2], 𝑣: velocidad [m/s])
A continuación, se presentan los resultados obtenidos de las velocidades aproximadas:
Ebro Llobregat Besós
Velocidad [m2/s] 0,5 0,17 0,14
Tabla 6.3. Velocidades del agua en el tramo final de las zonas de estudio 2.
En definitiva, observando las velocidades bajas que presentan los tramos finales de cada río, se
afirma que las aguas son tranquilas.
En cuánto al uso de un dispositivo motorizado, lo que define su potencia más efectiva es la
velocidad de la corriente, ya que debe ser capaz de superarla con tal de capturar el plástico
arrastrado por ella. Como se ha visto, las velocidades son muy bajas y, por lo tanto, es un factor
que no preocupa mucho en cuánto al estudio a realizar.
Para proceder el estudio, se inicia el análisis del posible uso de los dispositivos en estos ríos. En
primer lugar, se comparan el dispositivo WasteShark y el SB100 Cleaner por la similitud entre sus
dimensiones. Se ha considerado conveniente tener en cuenta la efectividad en cuanto a horas de
trabajo. Para ello, se considera la superficie recorrida por un mismo tiempo de funcionamiento.
Se cree conveniente comparar la superficie total del tramo elegido con la de la desembocadura,
y posteriormente concluir si es rentable extender la zona de trabajo de los dispositivos.
31 Se ha tomado como área la sección transversal determinada por la profundidad y anchura de cada río.
Pág. 52 Memoria
WasteShark SB100 Cleaner
Ebro Llobregat Besós Ebro Llobregat Besós
Tiempo en recorrer la anchura
del río [min]
6,02 2,61 1,2 3,34 1,45 0,67
Superficie recorrida de la
anchura del río [m2]
327 142 65 216 94 43
Tiempo total en recorrer la
desembocadura [h]
92 24 8 77 20 7
Tiempo total en recorrer todo
el tramo [h]
3682 368 46 3092 134 39
Tabla 6.4. Resultados de recorrido de los dispositivos WasteShark y SB100 Cleaner.32
Se observa claramente que no es óptimo usar estos dispositivos en tramos tan largos, debido a
que se requieren muchas horas de funcionamiento. Por lo que hace en la desembocadura, se
obtienen resultados más rentables en las del Llobregat y Besós, con ambos dispositivos. Como se
expone en la tabla, las horas de empleo en estas zonas son menores y, por tanto, en relación a
su capacidad de carga y autonomía, se podrían adaptar de manera eficiente. No obstante, la
capacidad de carga del SB100 Cleaner se considera igualmente muy pequeña.
Se expone como posibilidad de mejora para adaptar los dispositivos a la zona, unas dimensiones
más grandes para que su uso pueda ser óptimo en tramos más largos. De esta manera, tanto la
capacidad de carga, como el espacio recorrido por hora de trabajo serian mayores.
Por lo que hace al Interceptor y al Mr. Trash Wheel, ambos están diseñados para operar en ríos
grandes. Así que, desde una perspectiva dimensional, ambos se adaptarían al río Ebro, pero
resultaría más complicado su uso en el Llobregat y en el Besós. Así que, en el Ebro se podrían
recolectar los plásticos de manera eficiente tanto en el tramo largo escogido en el estudio, como
en la desembocadura. Como propuesta, de la misma manera que antes, se podrían ajustar las
dimensiones de ambos dispositivos en función de la anchura del tramo a tratar con el objetivo de
optimizar el funcionamiento del sistema. Se escogería así, la escala más rentable.
Sin embargo, se remarca que los ríos en los que están en funcionamiento actualmente ambos
dispositivos, tienen niveles más altos de contaminación. Por eso, desde este punto de vista, no
32 Fuente: Tabla de elaboración propia.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 53
saldría a cuenta el uso de aparatos tan grandes en el río Ebro, por el tiempo y costes de fabricación
y mantenimiento que requieren.
Se debe contemplar que para implementar cualquier dispositivo de los mencionados
previamente se debería consultar la regulación de estos espacios, ya que presentan zonas
protegidas o restringidas al uso público. Se debería llegar a un acuerdo con las Autoridades en
cuestión.
Finalmente, la instalación de un sistema Seabin no presentaría resultados eficientes, sobre todo
en un tramo largo. Se considera que el tiempo de espera para llenar la capacidad de carga en su
recolecta de plásticos, seria muy elevado. En cambio, en las desembocaduras de los ríos, teniendo
en cuenta que se acumulan los plásticos con más facilidad, el sistema de bombeo de agua podría
ser eficiente. Aún así, este sistema actualmente presenta una bolsa de filtraje muy pequeña,
aspecto que debería ser modificado para poder ser implementado de forma rentable. También
hay que tener presente, que este sistema debe estar instalado estratégicamente para estar
conectado a una toma de corriente en todo momento.
6.4. Conclusión del análisis comparativo
Como conclusión de este capítulo se puede afirmar que las alternativas presentadas hasta ahora
son poco eficientes para llegar a resolver la problemática del plástico en estas áreas en concreto.
En vista a que no sale rentable la adaptación de estos sistemas acuáticos en las playas y ríos
estudiados en este proyecto, se procederá a realizar un plan innovador de un sistema que pueda
abordar con la problemática vigente.
Pág. 54 Memoria
7. Plan alternativo
El plan alternativo se presenta de manera teórica con el objetivo de proporcionar una posible
alternativa eficaz, que pueda llegar a ser implementada por futuros emprendedores de este
sector, interesados en contribuir en la disminución de la contaminación plástica marina.
En este capitulo también se divide el estudio según los dos tipos de entorno. Se ha planteado de
manera distinta la alternativa, en base a las características que reúne cada zona. Se ha valorado
hacer frente a esta problemática mediante la propuesta de sistemas innovadores que destacan
por ser respetuosos con el medio ambiente de una forma menos industrial.
7.1. Zona de estudio 1: Playas de Barcelona y playa de La Pineda
En esta zona se propone la siguiente alternativa:
- Parte 1: El diseño de una barrera flotante que aproveche las corrientes marinas para
acumular los desechos del medio marino.
- Parte 2: Usuario encargado de recoger los desechos acumulados en la barrera flotante.
A continuación, se desarrolla detalladamente la primera propuesta. La idea surge de aprovechar
las corrientes marinas en estas zonas abiertas a mar adentro en vista a la dificultad en capturar
los desechos flotantes difusos por la extensa superficie. Uno de los problemas principales para la
recolecta de plásticos u otros escombros, es la dificultad de encontrar sitios concretos donde
éstos se acumulen en un único punto. Es por eso que, una recolecta ideal, se caracterizaría por
capturar los desechos con sistemas estáticos en los que éstos se aglomerasen sin necesidad de
un consumo energético o un control continuo.
En este contexto, se propone idear una barrera flotante con una pantalla impermeable instalada
en la parte inferior sumergida por debajo de la línea de flotación. La estructura aprovecha la
acción del viento y las olas, con el fin de concentrar el plástico de la superficie en las barreras
flotantes. Por otro lado, la pantalla sumergida no permeable, ayudará a concentrar el plástico
que se encuentre suspendido bajo la línea de flotación. En definitiva, el objetivo es idear un
sistema de contención que sea capaz de acumular residuos plásticos o todo aquel escombro
flotante en una superficie definida por la ubicación de la barrera.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 55
7.1.1. Parte 1: Diseño de una barrera flotante
En primer lugar, el diseño y dimensiones de la barrera flotante, deben estar acorde con las
circunstancias del entorno. La estabilidad y resistencia son las características más importantes a
tener en cuenta a la hora de determinar las dimensiones principales. Por consiguiente, a fin de
poder proporcionar una estabilidad y resistencia elevadas, se debe comprender el
comportamiento del mar. Una vez hecho el análisis, para una operación eficaz, se ajustarán las
dimensiones, forma y distribución de pesos. Cabe señalar que, de cara a futuros emprendedores,
se deberían definir una serie de variables adicionales con tal de que el diseño cumpla con los
requerimientos necesarios.
El procedimiento para obtener las variables de diseño, es evaluar el comportamiento del agua
del mar, para que el sistema esté capacitado para hacer frente a cualquier circunstancia con
efectividad. De forma que, se ha dividido el análisis en tres partes:
1. Elementos que reúne la barrera anticontaminación.
La barrera está constituida principalmente por tres partes: el francobordo, una pantalla no
permeable y la cadena de lastre.
- Francobordo: parte cilíndrica que proporciona flotabilidad al conjunto de la estructura
situada en la parte superior por encima del agua.
- Función: retención y acumulación de desechos flotantes.
- Material: espuma de poliuretano que se caracteriza por su alta resistencia a la
abrasión, al desgaste, al desgarre y a temperaturas altas y bajas (de -40 C a +80
C). Presenta una estructura de celda cerrada (superior al 90%) que la hace
impermeable. Integrado en un tejido PVC33 de alta resistencia y durabilidad, que
presenta un color llamativo (naranja) para añadir un estímulo visual. Mediante
este recubrimiento se evita el peligro al incendio, debido a que la espuma es un
material combustible.
- Formato: cilíndrico inflable que permite una rápida instalación en el agua. La
cámara de flotación se llena de aire a presión mediante sistemas mecánicos
(sopladores o compresores de inflado) a través de una válvula de llenado.
33 Policloruro de vinilo: termoplástico reciclable obtenido de dos materias primas naturales que son el cloruro de sodio y el petróleo.
Pág. 56 Memoria
- Estructura: barrera compuesta con varios flotadores cilíndricos independientes.
La longitud tanto de los cilindros como de la barrera dependerá del área de
aplicación. Este diseño ayuda a un buen comportamiento de la estructura frente
al oleaje. Además, de esta manera se evita que, en caso accidental de pinchazo
de una de ellas, se reduzca significativamente la efectividad de la barrera.
- Elementos adicionales: asas de transporte y bandas reflectantes.
- Pantalla no permeable: también llamado faldón, es la parte de unión entre el punto de la
línea de flotación y el lastre.
- Función: evitar que los plásticos semisumergidos, como por ejemplo
microplásticos, que puedan pasar bajo el flotador y así conseguir que también
queden retenidos.
- Material: doble tejido PVC por su elevada resistencia, impermeabilidad y altas
prestaciones de aislamiento además de un fácil mantenimiento y durabilidad.
- Formato: es uniforme a lo largo de la estructura y presenta una orientación
vertical por debajo del francobordo.
- Estructura: el calado34 depende de la profundidad de la zona en cuestión
teniendo en cuenta que nunca sea excesivamente larga. No habrá problemas en
cuanto a la fauna marina, ya que no puede quedarse atrapada en ningún caso
debido a ser una pantalla no permeable diseñada para estas situaciones.
Además, exceptuando las zonas cercanas a la orilla, podrán pasar por debajo de
ella.
- Elementos adicionales: cabe la posibilidad de adherir finas láminas planas rígidas
de acero galvanizado35, dentro del tejido del faldón para ganar rigidez y
estabilidad frente las corrientes.
- Lastre: peso metálico situado en la parte inferior del faldón.
- Función: proporcionar estabilidad al flotador, además de mantener el faldón en
dirección vertical.
- Material: acero galvanizado.
34 Calado: en náutica, se refiere a la distancia vertical entre un punto de la línea de flotación y la línea base o quilla
(pieza de madera o acero para proporcionar una mayor estabilidad a las embarcaciones). 35 Acero galvanizado: acero fundido en zinc para proporcionar una mayor resistencia a la oxidación en contacto con el
agua.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 57
- Estructura: cadena.
Figura 7.1. Esquema preliminar de las partes de la barrera flotante. 36
2. Dimensiones de diseño en función de las condiciones del mar en las regiones geográficas
de estudio.
- Diámetro del francobordo:
Las dimensiones del diseño de la barrera flotante, se determinan con aquellas características más
influyentes en el medio marino. El movimiento de los escombros flotantes está afectado por la
corriente del agua del mar, la velocidad y dirección del viento y el oleaje. Es evidente que los tres
fenómenos están directamente relacionados, donde el carácter del viento es el que más influye.
Por un lado, las olas se forman principalmente cuando las partículas de aire rozan con las
partículas de agua superficiales. Y, por otro lado, las corrientes superficiales son el resultado de
36 Esquema: Ver planos completos Anexo III pág. 86. Elaboración propia con el software CAD SolidWorks.
Pág. 58 Memoria
la fuerza del viento, aunque también influyen otros fenómenos claves como la diferencia de
densidades del agua.
Con el fin de analizar el estado del mar y del viento se procede a realizar un estudio mediante las
escalas de Beaufort y Douglas. La escala de Beaufort es una medida para la intensidad del viento
en la que se clasifica en 12 estados según su intensidad37. Mientras que, la escala de Douglas,
clasifica el estado del mar en 10 grados en función del oleaje del mar.
Tabla 7.1. Correspondencia entre escalas de Beaufort y de Douglas.38
En cuanto a las zonas de estudio, se han extraído los datos de la altura significante del oleaje (en
metros) y su frecuencia (en %) durante el período de 2019 hasta la actualidad. La altura
significante (Hs) es una medida estadística que se define como la altura promedio del tercio más
alto de las olas observadas, además es la que se aproxima a la altura media del oleaje.
Se ha analizado el oleaje teniendo en cuenta que la altura de la barrera en la lucha contra la
contaminación ha de estar en consonancia con la altura de la ola. Si la altura significativa supera
a la altura de la barrera, es muy probable que la misma ola supere el francobordo, haciéndola
37 En 1944 se añadieron a esta escala grados del 13 al 17 usados en casos particulares, como ciclones y huracanes
(fenómenos naturales que quedan fuera de este estudio). 38 Fuente: Tabla extraída de www.amicsquetxciutatbadalona.cat
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 59
inútil para la contención. Por eso, la altura mínima de la barrera ha de ser similar a la altura
significativa.
La información que proporcionan estas escalas, ayudará a aproximar las dimensiones del
diámetro del flotador, en función de los parámetros marítimos registrados cerca de las playas de
Barcelona y de la playa de la Pineda (Tarragona).
Figura 7.2. Histograma de altura del oleaje en Barcelona vs frecuencia.39
Figura 7.3. Histograma de altura del oleaje en la Playa de la Pineda (Tarragona) vs frecuencia.39
39 Fuente: Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana de España – Puertos del Estado
Pág. 60 Memoria
En los histogramas se observa que, tanto en las playas de Barcelona como en la playa de la Pineda,
aproximadamente el 60% de las olas son mínimas o casi nulas, manteniendo un mar tranquilo, y
un 30% del oleaje llega a una altura comprendida entre 0,5 y 1 metro. En cuanto a olas un poco
mayores, comprendidas entre 1 y 1,5 metros, son más frecuentes en Barcelona que en Tarragona,
aunque la diferencia no es relevante.
Para determinar el diámetro mínimo del francobordo, se ha tomado como referencia 0,5 metros,
en vista a que el rango más frecuente de altura significativa en ambos casos se comprende entre
0 y 0,5 metros. Por otro lado, teniendo en cuenta que existe una distancia entre la ubicación de
la playa y las coordenadas del punto de los datos recogidos, el porcentaje de las olas mayores a
0,5 disminuiría al llegar a la playa. Consecuentemente, el número de olas que superarían el
diámetro de la barrera sería pequeño. Por esta razón, se ha considerado más óptimo un diámetro
como máximo de 0,75 metros, en relación al ahorro de material y coste, ya que cuanto más
grande sea la estructura, aumentan los costes, el tiempo y la dificultad de mantenimiento e
instalación. En definitiva, queda todo resumido en la siguiente tabla:
Altura del oleaje
más frecuente [m]
Velocidad del
viento40[m/s]
Denominación Diámetro
óptimo [m]
Playas de
Barcelona
0 – 1 0 – 7,1 Calmado – Brisa
moderada
0,5 – 0,75
Playa de la Pineda
(Tarragona)
0 – 1 0 – 7,1 Calmado – Brisa
moderada
0,5 – 0,75
Tabla 7.2. Posibles rangos del diámetro del francobordo.41
- Longitud de la barrera:
La orientación de la barrera se coloca de manera perpendicular a la línea de la costa. La longitud
tanto de la estructura entera como de los flotadores independientes, se rige por la distancia que
hay desde la orilla hasta las boyas que delimitan la zona de baño. La longitud debe ser algo mayor
a la distancia determinada, para conseguir una forma de U y facilitar la retención de desechos.
40 Según la escala de Douglas. 41 Fuente: Tabla elaboración propia con datos de Puertos del Estado
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 61
- Altura del faldón:
La longitud del faldón o calado, se debe adaptar a la profundidad del lugar, dejando siempre un
espacio con el fondo del mar para no entorpecer a la fauna marina. Debido a que la profundidad
en las playas no es uniforme, el faldón llegaría a tocar el lecho de éstas en la orilla. No obstante,
no presenta inconvenientes para la fauna marina, a pesar de que no pueda pasar por debajo.
Aparte de ser una pequeña área en el que no destaca su presencia, si se diera el caso, podrían
desviarse hacia otra dirección al topar con la pantalla.
3. Orientación de la barrera flotante en función de la corriente del mar en las zonas
geográficas de estudio.
Para determinar la orientación de la estructura flotante, el fenómeno principal a estudiar es el
comportamiento de las corrientes superficiales costeras. Para ello, se ha realizado el estudio en
base al informe preliminar sobre el estudio de las corrientes marinas en las aguas abiertas del
Puerto de Barcelona42, debido a la indisposición de datos en las zonas exactas requeridas. Se ha
generalizado entonces, el comportamiento de las corrientes superficiales en toda la costa litoral
catalana en base a este informe.
Las variables medidas del estudio son la velocidad y dirección de la corriente en distintas
profundidades. Como se trata de la zona de las playas, se han interpretado los datos
correspondientes de 2 a 4 metros de profundidad.
Figura 7.4. Histogramas de la velocidad de la corriente a 2, 3 y 4 metros de profundidad vs frecuencia.30
42 Fuente: Informe facilitado por el responsable del Medio Marino del Puerto de Barcelona, Javier Romo García.
Pág. 62 Memoria
Figura 7.5. Rosa de corrientes para 2,3 y 4 metros profundidad vs frecuencia.43
Figura 7.6. Histogramas de la velocidad de la corriente (>0,5 m/s) a 2, 3 y 4 metros de profundidad vs frecuencia.43
Figura 7.7. Rosa de corrientes (velocidades>0,5m/s) a 2,3 y 4 metros profundidad vs frecuencia.43
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 63
Una vez analizados los histogramas y la rosa de direcciones de corrientes en superficie, se
concluye que las corrientes con velocidades menores a 0,5 m/s se dirigen en dirección NNE-SSW
y las corrientes de velocidad de 0,5 m/s se dirigen en sentido contrario SW-NE. Las velocidades
mayores a 0,5 m/s no representan un porcentaje significativo43. Si se representan estas
direcciones en el mapa de Barcelona44, las corrientes son paralelas a la línea de la costa. Es por
eso que, la orientación adecuada debe ser en dirección NW-SE, para que la barrera flotante actúe
de forma efectiva acumulando el máximo de desechos posible.
Figura 7.8. Direcciones cardinales y ordinales.45
Figura 7.9. Direcciones cardinales en el puerto de Barcelona.46
43 Ver Imagen 7.1. 44 Ver Imagen 7.2. 45 Fuente: Imagen disponible en Internet en: https://es.windfinder.com/wind/windspeed.htm 46 Fuente: Imagen disponible en Internet en: https://beteve.cat/medi-ambient/orientacio-barcelona-geografia/
Pág. 64 Memoria
7.1.2. Parte 2: Método de recogida
En el análisis comparativo, el uso de un dispositivo acuático como método de recogida ha
quedado totalmente descartado. Por consiguiente, se ha considerado una solución fácil y eficaz
para llevar a cabo esta tarea. Una vez se hayan recogido los escombros, se llevarían a un punto
de gestión de residuos, en el que se clasifiquen y se recicle el plástico.
Se considera como buena alternativa de la recolecta de los desechos acumulados en la barrera
flotante, contar con un usuario encargado de administrar la recogida (sin la necesidad de ningún
título). Un método efectivo seria mediante el uso de una red, aunque se podrían considerar otros
mecanismos.
7.2. Zona de estudio 2: Desembocaduras de los ríos Delta, Llobregat y Besós.
En esta zona se propone la siguiente alternativa:
- Parte 1: Una barrera flotante que aproveche las corrientes del río para frenar y acumular
los desechos antes de llegar al mar.
- Parte 2: Uso de un dispositivo acuático capaz de capturar los flotantes de la superficie de
las desembocaduras, principalmente los que se encuentren acumulados en la barrera.
En el caso de los ríos, existe una mayor ventaja al ser un medio con una anchura limitada y por
tanto, una única dirección a la que fluye el agua. Por ello, es más probable que los desechos
queden retenidos en puntos estratégicos de los ríos como, por ejemplo, en las desembocaduras.
Hay que considerar la importancia de la recolecta antes de que lleguen a mar abierto, ya que, de
lo contrario, la identificación de éstos seria mucho más compleja y consecuentemente, la
recogida seria complicada y poco eficiente.
En este entorno, se propone una alternativa similar a la anterior; una barrera flotante con una
pantalla impermeable, o faldón, instalada en la parte inferior sumergida por debajo de la línea de
flotación. Los elementos que reúne la barrera anticontaminación son los mismos que los
anteriores. No obstante, hay algunas especificaciones que varían debido a las propias
características de los ríos.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 65
7.2.1. Parte 1: Barrera flotante
1. Las dimensiones según las características de los ríos de estudio.
- Diámetro del francobordo:
Las dimensiones del francobordo, al igual que para las playas, se determina en función del estado
de los ríos basado en las escalas de Douglas y de Beaufort. Conociendo que los tramos finales de
los ríos tienen aguas tranquilas, se consideran ambas escalas hasta el grado 2 según la escala de
Beaufort.47 Estas condiciones vienen determinas por alcanzar velocidades de viento máximas de
3,3 m/s y una altura significativa del oleaje de 0,25 m. Observando estas características de aguas
calmadas y siguiendo el criterio en relación a la altura de las olas (en este caso ondas mínimas),
las dimensiones de un diámetro óptimo, estarían entre 0,3 y 0,45 metros.
- Longitud de la barrera:
La longitud de la barrera debe cubrir la boca de la desembocadura limitando la entrada de
desechos a mar adentro. En consonancia con la forma de U de la barrera, es necesario que la
longitud sea mayor que la anchura de la desembocadura. Se debe medir la longitud de la zona de
la desembocadura en cuestión para una recolecta óptima.
- Altura del faldón:
La longitud del faldón se debe adaptar a la profundidad del lugar, dejando siempre un espacio
con el fondo marino para no entorpecer a la fauna marina. Mediante los datos aproximados de
profundidad48 se han extraído las siguientes conclusiones:
Ebro Llobregat Besós
Altura faldón [m] 0,5 - 1 0,3 - 0,5 0,2 - 0,3
Tabla 7.3. Rangos aproximados de la longitud del faldón.
47 Ver Tabla 7.1. pág. 58 48 Ver Tabla 6.2 pág. 50
Pág. 66 Memoria
2. Orientación de la barrera flotante en función de las características de los ríos de estudio.
Debido al sentido unidireccional de la corriente de los ríos, es evidente que la instalación de la
barrera deberá ser perpendicular a esta para una acumulación de desechos eficiente. Se debe
tener en consideración, el conflicto existente en las desembocaduras entre la dinámica fluvial del
río al llegar al mar y la costera. En condiciones ordinarias el oleaje y marea dominan llegando a
crear una playa en el tramo final del río. Por eso, la barrera flotante se debe colocar con un
margen considerable antes de la entrada al mar.
Las siguientes imágenes muestran una primera idea de como debería ser la implementación de
la estructura anticontaminante.
Figura 7.10. Instalaciones de la estructura flotante en el rio Ebro, Llobregat y Besós.49
7.2.2. Parte 2: Dispositivo acuático
En el análisis comparativo el uso de un dispositivo acuático en los ríos como método de recolecta,
se ha considerado que podría ser eficiente. Es por eso que, una vez presentado el sistema de
acumulación de plásticos en las desembocaduras, se presenta el plan conjunto de
implementación del dispositivo acuático:
- El tramo a recorrer se enfoca en el tramo final del río considerado como desembocadura.
En la parte final de éste, se encuentran los escombros flotantes gracias a la retención
instalada. El dispositivo acuático empieza su trayectoria en la barrera flotante y continua
por la zona delimitada, acercándose a los bordes del río en cuestión, donde es más
probable encontrar escombros flotantes retenidos.
49 Fuente: Elaboración propia.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 67
- Después de recoger los escombros, el dron se dirige automáticamente a un punto de
recarga donde un usuario se encarga de vaciar los escombros y llevarlos a un punto de
gestión de residuos, en el que se clasifiquen y se recicle el plástico.
A continuación, se expone de que manera se adaptan aquellos dispositivos que se han
considerado más eficientes para la recolecta de desechos en las zonas de retención. Por lo que
hace en las desembocaduras, el WasteShark y el SB100 Cleaner presentan resultados óptimos
para la recolecta de escombros.50 Aún así, se ha procedido el estudio, a idear el plan de
adaptación para uno de ellos: el WasteShark. El aspecto decisivo ha sido la capacidad de carga,
en la que éste es capaz de almacenar cantidades mucho más elevadas. Aspecto que, gracias a la
retención de escombros en la barrera flotante y la capacidad de almacenar más desechos por
unidad de superficie, se reduciría considerablemente el tiempo de trabajo.
Seguidamente, se plantea cambiar sus dimensiones según la zona de trabajo, como posibilidad
de mejora para una mayor efectividad del dispositivo.
- Ebro: las dimensiones del WasteShark deben ser mayores en concordancia con las del
río, para conseguir una mayor productividad.
- Llobregat: se propone aumentar sus dimensiones, aunque los resultados hayan sido
razonables en cuanto a el tiempo de funcionamiento necesario para recorrer la zona.
- Besós: el WasteShark es eficiente para esta zona de estudio y por tanto sus dimensiones
se mantienen.
En la propuesta se mantiene el tipo de batería y sistema de propulsión en todos los casos, y por
tanto su autonomía. El objetivo es reducir el tiempo necesario para recorrer la superficie en el
tramo de la desembocadura. Para ello, se ha basado el estudio en determinar nuevas
dimensiones con las que se abarque la zona en un tiempo que no supere la autonomía del
WasteShark. Consecuentemente, la capacidad de carga aumenta y disminuye la necesidad de ir
al punto de descarga.
Para un primer análisis, se han calculado las dimensiones mínimas que debe presentar el
WasteShark (en proporción a las reales), mediante la autonomía máxima que puede alcanzar. En
la siguiente tabla se presentan las conclusiones obtenidas:
50 Ver Tabla 6.4 pág. 52
Pág. 68 Memoria
Ebro Llobregat Besós
Dimensión [cm] 900 x 625 x 298 235 x 163 x 78 157 x 109 x 52
Superficie
desembocadura [m2]
300.000 78.000 27.000
Tiempo en recorrer la
anchura del río [min]
6,02 2,61 1,2
Tiempo en recorrer la
desembocadura [h]
16 16 8
Tabla 7.4. Nuevas dimensiones del dispositivo WasteShark para cada río.51
Es importante considerar el hecho de que unas dimensiones más grandes implica el uso de más
material, y por tanto más coste de fabricación y de mantenimiento. Habría que estudiar si en el
río Ebro, es más óptimo recoger únicamente los desechos acumulados en la barrera flotante con
un dispositivo de dimensiones más pequeñas, que recorrer una superficie más grande con las
dimensiones mínimas obtenidas.
7.3. Conclusión del capitulo
En cuanto a las estrategias para combatir la contaminación, el plan alternativo expuesto, destaca
por el uso de la barrera flotante como método de retención en ambas zonas de estudio. A
continuación, se recalcan las ventajas principales de la alternativa:
- Requerimiento de menos personal.
- Costes y tiempo de mantenimiento menores.
- Funcionamiento sin uso de energía.
Este estudio se ha centrado en zonas concretas, sin embargo, se remarca el hecho de que puede
servir para cualquier playa o río en el que se plantee una disminución de la contaminación, en
base a sus características.
51 Fuente: Tabla de elaboración propia.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 69
8. Aspectos técnicos sobre la realización del proyecto
8.1. Futura aplicabilidad
El interés de este trabajo recae principalmente en el problema que genera el plástico en el
medioambiente. Cada vez hay más personas, organizaciones o empresas contribuyendo a hacer
frente a este problema. Sin embargo, aún no existe el sistema o plan ideal para combatir y acabar
con los plásticos que inciden cada día en los ríos, mares y océanos del planeta. Es por eso, que se
debe seguir luchando con la implementación de nuevas ideas y medidas a fin de construir un
futuro mejor.
De este modo, se cree que este Trabajo de Fin de Grado, puede ser un punto de partida para
elaborar un proyecto de futuro. Su propósito sería recolectar los escombros flotantes que
terminan incidiendo en las superficies marinas desde Cataluña o incluso en una zona más extensa.
Por otra parte, también se considera que se trata de un estudio preliminar que puede adaptarse
a cualquier entorno, realizando una investigación acorde con las pautas y características que se
han seguido para llegar a las conclusiones de este trabajo.
8.2. Valoración económica del estudio
En este apartado, se agrupan los costes que supone la realización del proyecto. Se ha tenido en
cuenta, tanto el tiempo empleado por el equipo, como los recursos materiales e inmateriales
utilizados. Este análisis económico no incluye los costes del sistema alternativo presentado en el
proyecto, ya que no se pretende desarrollar ni estudiar una línea de producción para el prototipo
del modelo. El plan alternativo, se ha expuesto como marco teórico, incluyendo consideraciones
técnicas en las que se sustenta la imagen general e implantación del sistema.
Costes de recursos humanos Horas (h) Precio unitario (€/h) Precio total (€)
Fase previa de investigación 85 h 20 €/h 1.700 €
Definición del proyecto 15 h 20 €/h 300 €
Estudio de mercado 60 h 20 €/h 1.200 €
Análisis comparativo 90 h 20 €/h 1.800 €
Entrevista 5 h 20 €/h 100 €
Pág. 70 Memoria
Desarrollo del plan alternativo 120 h 20 €/h 2.400 €
Fase final del proyecto 40 h 20 €/h 800 €
Subtotal 8.300 €
Costes inmateriales Meses Precio unitario (€/mes) Precio total (€)
Licencia Microsoft Windows 6 6 €/mes 72 €52
Licencia Solid Works Standard 1 337 €/mes 337 €
Subtotal 373 €
Costes materiales Unidades Precio unitario Precio total (€)
Ordenadores portátiles 2 u53 183.3 €/año 183 €
Desplazamientos 8 u54 2,2 €/u 18 €
Impresión
Encuadernación
87 u
1 u
0,4 €/u
5 €/u
35 €
5 €
Subtotal 241 €
Total 8.914 €
Nota: Los valores de la columna “Precio total” se han redondeado a la unidad.
Tabla 8.1. Cálculo de los costes del proyecto55
En primer lugar, para determinar los costes de recursos humanos se considerando un salario por
una persona graduada de Ingeniería en Tecnología Industriales con un valor meramente
indicativo de 20 €/hora.
En segundo lugar, se han contabilizado los costes derivados del software y plataformas utilizadas
durante el transcurso del proyecto, siendo estas las correspondientes a Microsoft Windows56 y
Solid Works Standard57. El coste de la licencia de Microsoft Windows corresponde a las dos
suscripciones de ambos autores. En cambio, se ha considerado el precio de una única licencia de
Solid Works ya que el programa ha sido descargado en uno de los ordenadores utilizados durante
el proyecto. Aunque este software se ha utilizado con licencia educativa gratuita, la tabla muestra
un cálculo del coste que supondría utilizarlos con licencia de pago.
52 Corresponde al precio de las dos licencias requeridas por el equipo. 53 El tiempo de uso de los ordenadores portátiles corresponde a los 6 meses de la realización del proyecto. 54 Corresponde a dos desplazamientos de ida y vuelta realizados por los dos autores del proyecto. 55 Fuente: Tabla de elaboración propia. 56 Coste anual de la suscripción de Microsoft Windows para un particular: 69 €/año. 57 Coste del alquiler de la licencia de Solid Works Standard para un particular: 1.010 €/3 meses.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 71
Finalmente, en los costes materiales se ha tenido en cuenta los costes de amortización de los
ordenadores portátiles utilizados58, los correspondientes a la impresión del documento definitivo
en color, y los costes de desplazamiento derivados de la asistencia al Puerto de Barcelona59.
8.3. Impacto medioambiental
El cálculo del impacto medioambiental presentado hace referencia a la alteración que a causado
este proyecto al medio ambiente de manera directa o indirecta. Se describen de forma detallada
las fases de las que se conforma el proyecto indicando el tipo y la cantidad de contaminantes que
se han producido en el proceso.
Energía utilizada Horas (h) Estimación de
la energía
(kWh/h)
Emisión
(kg CO2 / kWh)
Impacto
(kg CO2)
Fase previa de investigación 85 h 0,00625 kWh/h 0,25 kg CO2 / kWh 0,133 kg CO2
Definición del proyecto 15 h 0,00625 kWh/h 0,25 kg CO2 / kWh 0,023 kg CO2
Estudio de mercado 60 h 0,00625 kWh/h 0,25 kg CO2 / kWh 0,095 kg CO2
Análisis comparativo 90 h 0,00625 kWh/h 0,25 kg CO2 / kWh 0,141 kg CO2
Entrevista 2 h60 0,00625 kWh/h 0,25 kg CO2 / kWh 0,008 kg CO2
Desarrollo del plan alternativo 120 h 0,00625 kWh/h 0,25 kg CO2 / kWh 0,188 kg CO2
Fase final del proyecto 40 h 0,00625 kWh/h 0,25 kg CO2 / kWh 0,063 kg CO2
Subtotal 0,651 kg CO2
Impresión Hojas de papel
Peso (kg/u)
Impacto unitario (kg CO2 /kg)
Impacto (kg CO2)
Páginas de papel de fibra 87 u 0,005 kg /u 3,3 kg CO2 /kg 1,435 kg CO2
Subtotal 1,435 kg CO2
Desplazamientos Unidades Distancia (km) Impacto unitario (kg CO2 / vkm61)
Impacto (kg CO2)
Transporte público 8 u62 9 km 0,115 kg CO2 / vkm 8,28 kg CO2
Subtotal 8,28 kg CO2
Total 10,37 kg CO2
Tabla 8.2. Cálculo del impacto medioambiental del proyecto.63
58 Precio: 1.100 €. Vida útil: 6 años. 59 Medio de transporte: transporte público. 60 Horas invertidas para transcribir la entrevista en el ordenador portátil. 61 Unidad: viajero por kilómetro 62 Corresponde a dos desplazamientos de ida y vuelta realizados por los dos autores del proyecto. 63 Fuente: Tabla de elaboración propia.
Pág. 72 Memoria
Por un lado, en cuanto a la energía utilizada, se ha considerado el mix energético publicado por
la Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia (CNMC) en abril de 2021, dado que se
trata de la fuente oficial que publica este valor anualmente, siempre durante el mes de abril; y se
ha estimado que la utilización media de energía por hora trabajada es de 0,00625 kWh64.
Por otro lado, se ha calculado el impacto de las impresiones realizadas teniendo en cuenta una
contaminación de 3,3 kg de CO2e65 para cada kg de papel de fibra y el perjuicio ambiental de los
desplazamientos con la conversión correspondiente al transporte público utilizado, en este caso,
un autobús de combustión diésel, con una emisión de 0,115 Kg CO2 por viajero por km66.
En definitiva, se han tenido en cuenta los Kg de CO2 equivalentes derivados de la energía utilizada
durante el transcurso del trabajo, la impresión y los desplazamientos efectuados, resultando en
un total de 10,37 Kg de CO2 equivalentes.
64 Un ordenador portátil utiliza 0,05 kWh de media por jornada (8h), según los datos de la página web PCWorld:
https://www.pcworld.es/tutoriales/ordenadores/energia-ordenador-3793083/ 65 Según la página web de la empresa OVACEN: https://ovacen.com/impacto-medioambiental-papel/ 66 Según el informe de la página web de Transportes Metropolitanos de Barcelona (TMB),
https://www.tmb.cat/es/sobre-tmb/calidad-medio-ambiente/movilidad-sostenible
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 73
Conclusiones
Las principales conclusiones extraídas del proyecto son:
- La contaminación plástica es una amenaza para el medioambiente. Son cada vez mayores
y frecuentes las acumulaciones de plástico en ríos, mares y océanos de todo el mundo.
- La versatilidad que ofrece el plástico a nivel industrial no puede ser un argumento para
obviar las consecuencias medioambientales que produce la gestión de sus residuos.
Deben idearse sistemas para su recolección, fomentar el empleo de derivados
biodgradables, reducir el empleo de los formatos de un único uso y mejorar los sistemas
de reciclaje. Al mismo tiempo, debe informarse a toda la población para que tome
conciencia de la magnitud del problema.
- Los sistemas operativos existentes actualmente en Cataluña son insuficientes para llegar
a resolver la situación y reducir la cantidad de plástico que acaba en el Mediterráneo.
El plan alternativo propuesto consiste en el empleo del sistema de la barrera
flotante, como método de retención de los residuos plásticos en las aguas de los ríos y
mares. Sus principales ventajas son:
- menos personal requerido
- menos costes y tiempo de mantenimiento
- funcionamiento sin gasto de energía
- versatilidad del sistema que puede emplearse en cualquier zona
Pág. 74 Memoria
Agradecimientos
Se requiere hacer una mención específica a Javier Romo García que ha participado en la encuesta
presentada67 a fin de agradecer su tiempo e interés en el proyecto. Además de esas personas
que, en conversaciones más informales, han contribuido a enfocar el estudio.
Finalmente, se quiere agradecer la confianza y la dedicación tanto al director del proyecto,
Joaquín Fernández Sánchez, como al cotutor José M. Alsina Torrent de este Trabajo de Fin de
Grado.
67 Ver Anexo I pág 77
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 75
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- Jordi Cabré. Diari de Tarragona. (Mayo 2021). Un estudio de microplásticos de la URV
solo localiza pellets en la playa de La Pineda. [en línea] [Primera consulta: 05/06/2021]
Pág. 76 Memoria
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de-la-URV-solo-localiza-pellets-en-la-playa-de-La-Pineda--20210519-0050.html
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aproximadamente media tonelada de plástico al año. [en línea] [Primera consulta:
10/06/2021] Disponible en:
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Disponible en: https://www.ranmarine.io/products/wasteshark/
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Disponible en: https://seabinproject.com
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Disponible en: https://netegemelsports.clusternautic.cat/
- Clear Blue Sea. Fred. [en línea] [Primera consulta: 30/07/2021] Disponible en:
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- Mr. Trash Wheel. [en línea] [Primera consulta: 31/07/2021]
https://www.mrtrashwheel.com
- Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana. Puertos del Estado. [en línea]
[Primera consulta: 30/08/2021] Disponible en: http://www.puertos.es/es-es
- Medio Marino Correntómetro boya Sierra. Informe facilitado por el responsable del
Medio Marino del Puerto de Barcelona, Javier Romo García.
- GÓMEZ, Teo y ROMANILLOS, Pere. (2012). El cambio climático. Barcelona: Ed. Océano.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 77
Anexos
Anexo I. Entrevista
A continuación, se expone la entrevista efectuada durante el transcurso de este Trabajo de Fin
de Grado, especificando la fecha, el nombre del entrevistado, la organización o empresa a la que
pertenece y su cargo.
Fecha Persona Cargo Organización
01/09/2021 Javier Romo García Resp. Técnico del
Medio Marino
Puerto de Barcelona
Asimismo, se ha anexado la entrevista transcrita a modo de guion:
Javier Romo García – Puerto de Barcelona, 01/09 - Opinión sobre el problema del plástico:
- Los plásticos me parecen un material interesante, muy versátil. Pero hay que
cambiar la relación con los platicos. Reducir el plástico de un solo uso, fomentar
los materiales biodegradables, mejorar el sistema de gestión de residuos, realizar
recogidas en los sistemas de cauces, ríos etc. De esta manera, llegaría menos
basura al mar... Hay que concienciar, pero también hay que poner medidas.
- Opiniones sobre sistemas de recolección de plásticos:
- SB100 Cleaner: No funciona y además es muy caro. El factor más importante es
la capacidad de carga y esta es mínima.
- WasteShark: Es el dispositivo más usado y tiene un rendimiento medio. Es
efectivo en aguas cerradas como, por ejemplo, en los canales de Ámsterdam. En
cambio, en aguas abiertas no es efectivo.
- Seabin Project: Este sistema tiene problemas de diseño. Para que fuera
realmente efectivo se debería generar una corriente útil mayor (corriente para
atraer a los flotantes) con una depresión más alta y consecuentemente,
necesitaría una proporción de energía mayor. Además, la capacidad de recogida
es mínima, y debe estar enchufado a la corriente en todo momento, aspecto que
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lo hace menos adaptable. Realmente, existe mucho tema de publicidad i
marketing detrás. Hay dos Seabins instalados en el puerto y no funcionan.
- The Ocean Cleanup: Se trata de un sistema muy grande que consta de un flotador
de aproximadamente 600 metros. No obstante, a pesar de sus grandes
dimensiones, si las comparas con las dimensiones de los océanos, el sistema pasa
a tener una relevancia mínima. Es un sistema que a posteriori se ha visto que no
es del todo efectivo.
- Sistemas de recogida en el puerto de Barcelona:
- Actualmente existen tres embarcaciones pequeñas con tripulante, que se
dedican a recoger los desechos flotantes cada día.
- El sistema de recogida en los puertos es más eficaz, porque los desechos
flotantes siempre se acumulan en algún rincón en función del viento o de
corrientes pequeñas de 5-10 cm/s. Se aprovechan los muelles, diques o barreras
como límites de frontera para que el viento y la corriente acumule las basuras
marinas. Si pones ahí el recogedor la productividad será muy alta en la recogida.
- La densidad de desechos flotantes en el puerto es de aproximadamente 30
flotantes por 10000 m2 (hectárea). Ves una botella y la siguiente igual ni la ves.
¿Qué hay que hacer? Usar algo del entorno que ayude. Es por eso que en los
puertos se aprovechan aquellos rincones donde se acumula la basura.
- El puerto de Barcelona se recoge hasta 60-100 toneladas de plástico al año.
- Opinion sobre una recolecta de plásticos efectiva:
- El sistema debe operar con el objetivo de aumentar al máximo la capacidad de
recogida. Debe ser un sistema que aproveche las corrientes y el viento para
concentrar las basuras en sitios estratégicos y así, poderlas recoger más
fácilmente.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 79
- Una embarcación/dron tiene que tener la capacidad de reconocer las basuras e
ir más rápido que la propia corriente que arrastra el plástico para poder
capturarlo. ¿Cuál es el problema? Quizá se recorre 100 metros para recoger una
única botella de plástico. En cambio, si se estudiaran zonas concretas de
acumulación de plásticos, estos sistemas serían más óptimos.
- Opinión sobre la recolecta en ríos y mares:
- En las zonas costeras y en el mar, es verdad que existen corrientes más altas,
pero tienen recorridos más largos y por tanto es más complicado encontrar un
sitio concreto en el que se acumulen los desechos y sea fácil la recogida.
Actualmente en el mar se pone una embarcación con una persona que va detrás
de la basura. Las cantidades que recogen son muy pequeñas, ya que al final estas
embarcaciones compiten la corriente en velocidad para capturar los desechos.
Des de un punto de vista ambiental estas recogiendo plástico, pero estas
emitiendo gases.
- En la desembocadura de un río un dron como el WasteShark puede ser más
efectivo porqué el ancho esta limitado y la corriente va en una única dirección
independientemente del viento (siempre teniendo en cuenta que el río tenga un
caudal razonable).
- En las playas, el tema de recogida de plásticos, es un interés mayoritariamente
estético.
- Recomendaciones:
- Proponer un sistema eficiente en relación a las horas de trabajo y no realizar un
plan en aguas abiertas.
- Realizar una propuesta teórica que se caracterice por ayudar a acumular los
desechos flotantes y así crear puntos estratégicos de recogida.
- Propuesta: plantear la implementación de una barrera flotante con un calado,
extendida a lo largo de la superficie marina, en este caso en las playas y ríos para
que los desechos flotantes se acumulen y luego poder ir a recogerlos con mayor
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facilidad. En cuanto a la fauna marina habría que ser cuidadoso, no hacer que el
calado llegue hasta el fondo.
Estudio de sistemas de recolección de plásticos y propuesta de plan alternativo Pág. 81
Anexo II. Figuras ilustrativas del Capítulo 5 “Estudio de mercado”
Waste Shark – Ran Marine Technology
SB100 Cleaner – GPAseabots
Fred - Clear Blue Sea
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Netegem els Ports.
Seabin Project - For Cleaner Oceans
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System 001 - The Ocean Cleanup
Interceptor - The Ocean Cleanup
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Mr. Trash Wheel
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The Manta Innovation – The Sea Cleaners
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Anexo III. Planos ilustrativos barrera flotante Planos barrera flotante – Alzado, planta y perfil68
68 Nota: No hay medidas debido a que son únicamente planos representativos de como debería ser el diseño.
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