AOKI IBERICA

Maquinas para el moldeo por inyección y soplado

El camino más rápido de botella a botella

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AOKI - El camino más rápido y sostenible de botella a botella

Análisis técnico de consumo energético y huella de carbono frente al proceso convencional

La industria del packaging avanza hacia modelos de producción cada vez más eficientes, tanto desde el punto de vista energético como ambiental. En el caso de las botellas de rPET, la arquitectura del proceso productivo tiene un impacto directo sobre el consumo energético total, los costes operativos y la huella de carbono.

Tradicionalmente, la producción de botellas a partir de material reciclado se realiza mediante un proceso multietapa que incluye la transformación de escama en pellet, la fabricación de preformas y el posterior estirado-soplado de la botella final. Sin embargo, la SERIE AOKI con tecnología de inyección-estirado-soplado en una sola etapa y solo 3 estaciones permite transformar directamente escama limpia en botella final, eliminando varias etapas intermedias.

En este artículo analizamos, desde un punto de vista técnico, las diferencias reales entre ambos modelos productivos considerando todo el consumo energético del sistema.

Producción botellas rPET desde escama

1. Dos modelos productivos claramente diferentes

Secuencia industrial típica:

  1. Escama → extrusión a pellet

  2. Cristalización

  3. Pellet → inyección de preformas

  4. Transporte y almacenamiento de preformas 

  5. Preforma → recalentado, estirado-soplado

Implicaciones técnicas

  • Tres ciclos térmicos independientes

  • Recalentamiento completo del cuello y cuerpo

  • Mayor manipulación y almacenamiento intermedio

  • Acumulación de degradación térmica en la resina

  • Mayor superficie logística y energética

Proceso integral de la serie AOKI

  1. Escama limpia

  2. Moldeo por inyección, estirado y soplado

Características técnicas clave:

  • Un único ciclo térmico coherente

  • Control térmico integrado entre inyección y soplado

  • Cristalización de la escama integrada en el proceso

  • Cuello formado directamente en el molde final

  • Eliminación total de recalentamiento

  • Eliminación de pelletizado y transporte intermedio

Desde el punto de vista de ingeniería, no es una optimización incremental: es un rediseño del flujo energético del proceso.

Rpet DE BOTELLA A BOTELLA

2. Caso de referencia analizado

Para la comparación energética se ha tomado una botella representativa de aplicaciones cosméticas o farmacéuticas.

Botella Boston Round

Capacidad: 500 ml
Peso: 27,2 g

Producción considerada:

Proceso convencional
≈ 5.000 botellas/h

Proceso en la SERIE AOKI
≈ 2.681 botellas/h

Moldeo de escamas rPET

La capacidad productiva de la línea convencional considerada en este estudio es superior a la del modelo de máquina de la serie AOKI. Sin embargo, el análisis energético se expresa en kWh por kilogramo de material procesado, lo que permite comparar ambos procesos de forma directa independientemente de la capacidad productiva de cada instalación. El estudio compara intensidad energética del proceso, no la capacidad de un método concreto.

3. Metodología del análisis energético

El objetivo de este estudio es comparar la intensidad energética de dos arquitecturas de proceso para la producción de botellas de rPET: el modelo convencional multietapa y la tecnología única de la serie AOKI capaz de moldear directamente a partir de escama de PET reciclado

Para garantizar la comparabilidad entre ambos sistemas, todos los resultados se expresan en:

kWh por kilogramo de botella producida (kWh/kg)

Esta unidad permite analizar la eficiencia energética del proceso independientemente de la capacidad productiva de cada máquina o línea de producción.

En el caso analizado, la capacidad de producción de la línea convencional considerada es superior a la del modelo AOKI que está en la actualidad procesando esta botella. Sin embargo, al expresarse los resultados en términos de energía por unidad de masa procesada, las diferencias de producción por hora no afectan a la validez de la comparación.

En otras palabras, el estudio compara la energía necesaria para transformar un kilogramo de material en botella final, independientemente del número de máquinas necesarias para alcanzar una determinada capacidad productiva. En este caso en concreto, el análisis considera el consumo energético total del proceso integrado desde escama hasta botella final.

Para el cálculo de la huella de carbono se ha utilizado el factor medio de emisión eléctrica de España:

0,131 kg CO₂e por kWh

4. Consumo energético y huella de carbono del PROCESO DE EXTRUSIÓN Y PELLETIZACIÓN

a) PROCESO CONVENCIONAL: Pelletización, Inyección y Soplado

El proceso de pelletización transforma la escama de rPET en granza mediante extrusión, filtrado y granulación.

Este proceso incluye:

  • fusión del material

  • filtrado de contaminantes

  • estabilización del flujo

  • corte del pellet

Consumo energético típico:

≈ 0,40 kWh/kg

Huella de carbono asociada:

≈  0,052 kg CO₂e/kg

b) Consumo energético y huella de carbono de la INYECCIÓN DE PREFORMAS

La fabricación de preformas mediante máquinas de inyección incluye:

  • plastificación del material

  • presión de inyección

  • refrigeración del molde

  • deshumidificación del material

Consumo energético medio:

≈  1,10 kWh/kg

Huella de carbono asociada:

≈  0,144 kg CO₂e/kg

c) Consumo energético y huella de carbono del TRANSPORTE DE PREFORMAS

En muchos modelos industriales las preformas se producen en una planta distinta a la de soplado, lo que introduce un consumo energético adicional asociado al transporte. En este caso hemos tenido en cuenta el consumo energético y huella de carbono medios para un transporte en un camión de hasta 12.000kg para 300km.

Consumo energético medio:

≈  0,078 kWh/kg

Huella de carbono asociada:

≈  0,010 kg CO₂e/kg

d) Consumo energético y huella de carbono del PROCESO DE SOPLADO

El proceso de estirado-soplado de preformas incluye:

  • hornos de recalentamiento infrarrojo

  • compresores de aire de alta presión

  • estirado mecánico

  • enfriamiento del molde

Consumo energético medio:

≈  0,74 kWh/kg

Huella de carbono asociada:

≈  0,097 kg CO₂e/kg

DISTRIBUCIÓN DEL CONSUMO ENERGÉTICO y HUELLA DE CARBONO

Consumo energético en el moldeo por inyección, estirado y soplado

CONSUMO ENERGÉTICO POR ETAPA

moldeo de pet de botella a botella

HUELLA DE CARBONO POR ETAPA

Sostenibilidad en el moldeo de envases en PET

5. Consumo energético y huella de carbono del PROCESO INTEGRADO DE 1 ETAPA DE LA SERIE AOKI

Con el sistema de la serie AOKI para el moldeo de envases a partir de escama de rPET, la producción de botellas se realiza dentro de una única máquina que integra todas las fases del proceso. A diferencia del modelo convencional, en el que las preformas se fabrican en una instalación independiente y posteriormente se recalientan para soplarlas, el material reciclado puede transformarse directamente desde escama hasta la botella final dentro de un único ciclo térmico.

El proceso continuo de nuestra tecnología de moldeo, comienza con la preparación de la escama reciclada, donde se eliminan posibles contaminantes mediante sistemas de separación de metales y desempolvado del material. Este acondicionamiento garantiza la estabilidad del proceso y protege los componentes de la máquina.

Videodescripción del proceso en la serie AOKI

Una vez preparada, la escama entra en la unidad de plastificación, donde el material se funde y se prepara para la inyección.

A continuación se realiza la inyección de la preforma, etapa en la que se forma el cuello definitivo del envase y se define su geometría básica.

Con la tecnología exclusiva de AOKI, Direct Heatcon®, las preformas se transfieren al molde donde se produce el estirado y soplado, sin necesidad de pasar por una etapa de acondicionamiento, obteniendo la forma final de la botella.

Al integrar todas estas operaciones dentro de un único proceso continuo, la tecnología de la serie AOKI elimina varias etapas presentes en el modelo convencional:

  • Extrusión y pelletización de la escama de PET
  • Transporte de preformas
  • Recalentamiento infrarrojo previo al soplado
¿ Qué es Direct Heatcon® ?

Consumo energético medio:

≈  1,72 kWh/kg

Huella de carbono asociada:

≈  0,225 kg CO₂e/kg

6. Comparativa Energética

Para comprender mejor el impacto de estas diferencias tecnológicas, en el siguiente gráfico se comparan los consumos energéticos de ambos modelos de producción de botellas rPET.

Consumo energético en el reciclado de botella a botella

Considerando el caso de estudio analizado —una botella Boston Round de 500 ml con un peso de 27,2 g— y tomando como referencia una planta con una producción anual de 35 millones de unidades, el volumen total de material transformado sería aproximadamente 952 toneladas de botellas al año. Dado que el proceso convencional presenta un consumo energético aproximado de 2,32 kWh/kg, frente a 1,72 kWh/kg en la tecnología única de la serie AOKI, la diferencia energética entre ambos procesos es de alrededor de 0,60 kWh por kilogramo producido. Aplicado a este volumen anual de producción, esta reducción se traduce en un ahorro energético aproximado de 571.000 kWh al año, lo que pone de manifiesto el impacto significativo que puede tener la simplificación del proceso productivo en la eficiencia energética global de la fabricación de botellas de rPET.

máquinas-aoki-pet

AHORRO ENERGÉTICO APROXIMADO
571.000 kWh ANUALES

7. Emisiones de CO₂

Considerando el mismo caso de referencia —una botella Boston Round de 500 ml con un peso de 27,2 g— y tomando como hipótesis una planta con una producción anual de 35 millones de unidades, el volumen total de material transformado sería aproximadamente 952 toneladas de botellas al año. Dado que el proceso convencional presenta una huella de carbono aproximada de 0,303 kg CO₂e por kilogramo producido, frente a 0,225 kg CO₂e/kg en la tecnología única de la serie AOKI, la diferencia entre ambos procesos es de alrededor de 0,078 kg de CO₂e por kilogramo de botella. Aplicado al volumen anual considerado, esta reducción se traduce en una disminución aproximada de 74 toneladas de CO₂ al año, lo que ilustra de forma clara el impacto que puede tener la simplificación del proceso productivo en la reducción de emisiones asociadas a la fabricación de botellas de rPET.

proceso producción botellas rPET eficiencia energética

8. Conclusiones

El análisis realizado muestra cómo la arquitectura del proceso productivo tiene un impacto directo tanto en el consumo energético como en la huella de carbono asociada a la fabricación de botellas de rPET. Frente al modelo convencional multietapa —que requiere procesos independientes de peletización, inyección de preformas, transporte y posterior soplado— la tecnología única de la serie AOKI integra todas estas operaciones dentro de un único proceso continuo, reduciendo etapas intermedias y optimizando el balance energético global del sistema.

En el caso de estudio analizado, esta simplificación del proceso se traduce en una reducción aproximada del 26 % en el consumo energético por kilogramo de botella producida, lo que para una planta con una producción anual de 35 millones de botellas supone un ahorro cercano a 571.000 kWh al año. Esta mejora energética se refleja igualmente en la huella ambiental del proceso, con una reducción estimada de alrededor de 74 toneladas de CO₂ anuales.

Más allá de los datos energéticos, la integración del proceso aporta también ventajas operativas relevantes: menor complejidad logística, reducción de manipulaciones del material, mayor estabilidad térmica del rPET y simplificación del flujo productivo. Todo ello contribuye a una operación industrial más eficiente, estable y alineada con los objetivos actuales de sostenibilidad en la industria del packaging.

Si desea conocer con más detalle cómo la tecnología única de la serie AOKI puede mejorar la eficiencia energética y la sostenibilidad de su proceso de producción de envases, le invitamos a ponerse en contacto con nuestro equipo. Estaremos encantados de analizar su caso concreto y ayudarle a identificar el potencial de optimización en su planta.

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AOKI no se ha conformado nunca en obtener sólo envases moldeados de muy alta calidad en PET. Siempre hemos estado a la vanguardia del moldeo por inyección, estirado y soplado y actualmente nuestras máquinas moldean con éxito materiales como PET, rPET (granza o escama), PP, PE, HDPE, PPSU / PES, PAS, PC, HIPS, COC / COP, AS, PMMA, TRITAN, PET-G / PCTA-PCGT, PLA, PEN...

Cuando de aprovechamiento de la preforma se refiere y siempre que técnicamente sea posible, aprovechamos el molde de la estación de inyección para moldear otros tamaños o formas de envases, de modo que en estos casos sólo es necesario adquirir un nuevo molde de soplado que dará forma al cuerpo del envase.

Es necesario disponer de un compresor de alta presión (30bar) para el soplado de la preforma. También será necesario instalar un deshumidificador, cargador y dosificador de master para coloreados. Por último ten en cuenta que será necesario disponer de suministro de agua para la refrigeración del molde a 15ºC±1º en la entrada de la máquina así como 20ºC±1º para la refrigeración de la propia máquina

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