Estudio y viabilidad del reciclaje de material procedente de pelotas de pádel/tenis para su empleo en productos a base de yeso

• Autores: Marta Rodríguez Aybar
• Directores de la Tesis: Esther Moreno Fernández (codir. tes.), César Porras Amores (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2025
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Mariano González Cortina (presid.), Manuel Alejandro Pedreño Rojas (secret.), Ángel Rodríguez Sáiz (voc.), María Jesús Morales Conde (voc.), Alexander Martín Garín (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Innovación Tecnológica en Edificación por la Universidad Politécnica de Madrid
• Materias:
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología e ingeniería mecánicas
      • Material de construcción
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Archivo Digital UPM
• Resumen

  • Según datos del Observatorio Industrial de la Construcción, en 2023 el sector de la edificación supuso un 10,4% del PIB en España empleando a más de 1,3 millones de personas [1]. Por otro lado, actualmente, en el mundo se consumen unos 300 millones de pelotas de pádel/tenis al año[2], fabricadas con caucho natural vulcanizado y revestidas de fieltro (poliamida) que generan alrededor de 20.000 toneladas de residuos de baja degradabilidad y de difícil eliminación, cuyo destino final suele ser la incineración en vertedero. El caucho natural no se puede transformar y su degradación es muy lenta. La poliamida no es biodegradable y el proceso de reciclaje es complejo e implicaría una fase previa de separación de ambos materiales. Por lo tanto, es esencial reutilizar al máximo posible los materiales de desecho procedentes de las pelotas, una vez que estas han sido descartadas para su uso deportivo. Una opción sería mezclarlos con otros materiales mediante un proceso exclusivamente mecánico y obtener así un producto que se pueda emplear para otro fin.

    Esta investigación pretende contribuir a reducir el impacto ambiental asociado a los residuos procedentes de pelotas de pádel/tenis. Para ello, se propone incorporar estos residuos en matrices de yeso reduciendo la cantidad de materia prima utilizada y mejorando así la sostenibilidad del material. Es de esperar un impacto significativo teniendo en cuenta que el yeso es uno de los principales conglomerantes utilizados en el ámbito de la construcción.

    Se ha fabricado un material compuesto mezclando los residuos de pelotas trituradas con el conglomerante yeso y se ha estudiado la viabilidad de este nuevo producto para su empleo en construcción. Se han determinado las propiedades físico-mecánicas de mezclas de yeso con diferentes proporciones de residuos triturados procedentes de las pelotas y con diferentes relaciones agua/yeso para determinar la dosificación óptima que aporte las mejores propiedades. Se realizan ensayos para determinar la densidad aparente, conductividad térmica, resistencias mecánicas (flexión y compresión), microscopía de barrido (SEM), difracción de rayos X, resistencia al fuego y se ha realizado un análisis estadístico sobre la influencia de las variables en las propiedades del material compuesto yeso/residuos. En paralelo, se han desarrollado modelos computacionales para el análisis del comportamiento mecánico (SAP2000®) y el energético anual (Design Builder®) en un edificio teórico de 4 plantas. Por último, se ha evaluado el impacto medioambiental de la fabricación del material compuesto empleando la herramienta Análisis de Ciclo de Vida.

    Se ha conseguido un material innovador a base de yeso con excelentes propiedades, de aplicación en construcción y que, además, minimiza la cantidad de residuos de caucho natural vulcanizado y fieltro con los que se fabrican las pelotas de pádel tenis.

    Las adiciones de las partículas en la matriz de yeso disminuyen entorno a un 40% la resistencia a flexión, cuando el residuo es sólo caucho o caucho + fieltro; pero cumpliendo en cualquier caso los mínimos exigidos por la norma, comportamiento que también se corresponde con la resistencia a compresión. Con el residuo de fieltro añadido al yeso, se consigue un material con densidad 0,72 g/cm3, más ligero que los de su referencia sin residuo. Por otro lado, la conductividad térmica mejora en un 32% con cantidades mayores de residuo y mayores relaciones w/y. Las probetas ensayadas presentan buena resistencia al fuego, siendo ignífugas y resistentes a altas temperaturas. Su comportamiento sería similar a los revestimientos de yeso/escayola que son utilizados en la actualidad.

    El comportamiento medioambiental del producto evaluado aplicando la herramienta ACV ha puesto de manifiesto que en las muestras con un 25% de residuo de caucho + fieltro supone una disminución de emisiones de CO2 y del consumo energético.