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uNIVERSIDAD TÉCNICA DE ORURO FACULTAD NACIONAL DE INGENIERÍA
INGENIERÍA INDUSTRIAL
PLANTA DE RECICLADO DE BOTELLAS PET EN ORURO
PROYECTO DE GRADO
AUTORA: PAMELA ASTRID BARAHONA SANTOS
Para optar el grado académico de Licenciada en Ingeniería Industrial06/06/2010
RESUMEN
No todo lo que brilla es oro, reza el dicho, pero un emprendedor visionario agregaría que el
oro verdadero puede estar oculto en lo que a primera vista es poco atractivo y desgastado.
Las oportunidades de negocio están presentes en todas las etapas de los procesos
productivos, aun después de que un producto se fabricó, envasó, vendió y consumió.
Lo anterior a dado pie para la generación de nuevos negocios en el ramo de la recolección,
acopio, reciclado y venta de los residuos sólidos municipales (RSM).
Actualmente existen plantas pequeñas que trabajan en silencio para aprovechar los residuos
de las ciudades, pero aún no existe una planta con la capacidad de reciclaje que pueda
consumir los desechos y convertirlos en productos con valor agregado, es así que el presente
proyecto analizará los diferentes estudios para una Planta de Reciclado de botellas PET en la
ciudad de Oruro.
AGRADECIMIENTOS
A dios y a mi familia
por todo el apoyo brindado
DEDICATORIA
A mi madre quien siempre
fue una de mis grandes inspiraciones
ÍNDICE GENERAL
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN..............................................................................................................11.1. Antecedentes.....................................................................................................................11.2. Planteamiento del problema..............................................................................................21.3. Objetivos............................................................................................................................2
1.3.1. Objetivo general.........................................................................................................21.3.2. Objetivos específicos..................................................................................................2
1.4. Justificación........................................................................................................................21.4.1. Justificación académica..............................................................................................21.4.2. Justificación económica..............................................................................................21.4.3. Justificación social......................................................................................................21.4.4. Justificación ambiental...............................................................................................3
1.5. Alcances y limitaciones.......................................................................................................3Capítulo II: Marco teórico..................................................................................................................4
2.1. Etapas para reciclar el plástico...........................................................................................42.1.1. Recolección.................................................................................................................42.1.2. Clasificación................................................................................................................42.1.3. Trituración, Lavado y Secado.....................................................................................52.1.4. Calefacción del material por medio de fricción y adición del aditivo de reacción......62.1.5. Separación de los plásticos no reaccionados..............................................................62.1.6. Filtrado y lavado de las sustancias ácidas...................................................................62.1.7. Secado y Almacenaje del Acido Terephtalico............................................................62.1.8. Recuperación de Ethyleneglycol y Almacenaje de Ethyleneglycol..............................62.1.9. Productos finalizados Acido Terephtalico y Ethyleneglycol.......................................6
2.2. Valor Presente Neto...........................................................................................................62.3. Tasa Interna de Retorno (TIR).............................................................................................7
Capitulo III: desarrollo del proyecto...................................................................................................83.1. Estudio del mercado...........................................................................................................8
3.1.1. Proveedores...............................................................................................................83.1.2. Competidores.............................................................................................................93.1.3. Cliente........................................................................................................................93.1.4. Importación de PET a Bolivia....................................................................................10
3.2. Características del producto.............................................................................................12Anexos..............................................................................................................................................13
INDICE DE TABLAS
Tabla N° 1: Importación histórica de PET (resina + preforma).........................................................10
Tabla N° 2: Características del producto..........................................................................................12
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1: Diferentes tipos de envases plásticos..................................................................................1
Figura 2: Bloques compactados.........................................................................................................4
Figura 3: Cinta de transporte para clasificación y separación............................................................5
Figura 4: Esquema y forma de un molino convencional para PET......................................................5
INDICE DE GRÁFICOS
Gráfico N° 1: Importación Total de PET a Bolivia..............................................................................10
Gráfico N° 2: Importación de PET por las ciudades más importantes..............................................11
Gráfico N° 3: Participación de importación de PET por departamento............................................11
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO 1: Recomendaciones para el Reciclado del PET..................................................................13
CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN
CAPITULO I: INTRODUCCIÓN
1.1. Antecedentes
El PET es un material caracterizado por su gran ligereza y resistencia mecánica a la compresión y a
las caídas, alto grado de transparencia y brillo, conserva el sabor y aroma de los alimentos, es una
barrera contra los gases, reciclable 100% y con posibilidad de producir envases reutilizables, lo
cual ha llevado a desplazar a otros materiales como por ejemplo, el PVC.
Su empleo actual es muy diverso; como envase, quizás el uso más conocido, se emplea en
bebidas carbónicas, aceite, aguas minerales, zumos, tés y bebidas isotónicas, vinos y bebidas
alcohólicas, salsas y otros alimentos, detergentes y productos de limpieza, productos cosméticos,
productos químicos, lubricantes y productos para tratamientos agrícolas.
La fabricación de estos envases se consigue en un proceso de inyección-estirado-soplado que
parte de la resina de PET.
En los últimos años no solo ha aumentado el peso y el volumen de los desechos sino que además,
se ha producido un cambio más significativo en la composición de los mismos.
En este sentido, se ha generalizado el uso de distintos tipos de plásticos (Figura 1.1) que
sustituyen total o parcialmente a los papeles, cartones y vidrios. En este caso hacemos referencia
al uso generalizado d envases descartables de botellas de plástico, botellas de vidrio, bolsas
hueveras de plástico, cajas tetra brick (conformadas por capas de cartón, plástico y aluminio) y
latas de acero o de aluminio, donde se envasan las cervezas, jugos, gaseosas, etcétera.
Figura 1: Diferentes tipos de envases plásticos
Fuente: La Razón
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CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN
1.2. Planteamiento del problema
Debido a la falta de empresas que cuenten con las condiciones necesarias en el reciclaje de
botellas PET, es necesario realizar un estudio en la ciudad de Oruro, que pueda resolver las
demandas necesarias de la población.
1.3. Objetivos
1.3.1. Objetivo general
Evaluar el proyecto de inversión en una planta de reciclaje de envases PET para determinar la
viabilidad de la misma en el departamento de Oruro, específicamente en la ciudad de Oruro. La
aprobación y puesta en marcha de esta planta significaría un beneficio ecológico y económico
para la región.
1.3.2. Objetivos específicos
- Determinar el tamaño de la inversión necesaria para la planta.
- Evaluar y especificar el mercado meta.
- Proyectar flujos de efectivo y costos relacionados con la operación
- Análisis de riesgos en el proyecto de inversión.
- Emitir un juicio sobre la viabilidad o no del proyecto.
1.4. Justificación
1.4.1. Justificación académica
Las características de estabilidad física y química del PET que son de gran utilidad para los
productos y de las cuales se hace alusión en los siguientes capítulos, hace que su degradación sea
sumamente difícil (hasta 500 años) cuando se convierten en residuos, además de los grandes
volúmenes que ocupan dentro de las celdas de disposición final.
1.4.2. Justificación económica
Se calcula que sólo se recupera un 1.5 % del total desechado anualmente en nuestro país, por lo
que se traduce en costos por manejo de desechos y un desperdicio en la generación de recursos,
empleos y divisas.
1.4.3. Justificación social
Tan sólo en nuestro país se generaron 550.000 toneladas de desechos sólidos en el año 2002
(NegBas, 2003). En cuanto al consumo de envases PET en el ramo refresquero, se estima que
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CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN
Bolivia es uno de los consumidores principales, la demanda estimada por Coca Cola es de 3.000
millones de litros por año (EMBOL, 2007), sin tomar en cuenta otro tipo de alimentos envasados
en este material.
1.4.4. Justificación ambiental
El constante crecimiento de consumo de RESINA DE PET para la producción de botellas de envase
de refrescos en el ámbito nacional y local, generan un problema ambiental, que es necesario
reducir.
1.5. Alcances y limitaciones
El alcance de este proyecto comprende la investigación de maquinaria y equipos requeridos para
la planta así como el espacio necesario para la construcción y operación de la misma. Los costos
involucrados para la puesta en marcha, la inversión inicial, flujos de efectivo proyectados al
tiempo de vida del proyecto.
Se limitará a la evaluación de una empresa encargada de acopio, recolección y reciclado de los
envases PET. La elaboración de productos terminados a base de esta resina está fuera de este
proyecto debido a sus altos costos y a su variedad de usos.
Por otra parte, el análisis de financiamiento necesario para poner en marcha el proyecto, también
queda fuera del estudio.
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
1.6. Etapas para reciclar el plástico
1.6.1. Recolección
Todo sistema de recolección diferenciada que se implemente descansa en un principio
fundamental, que es la separación, en el hogar, de los residuos en dos grupos básicos: residuos
orgánicos por un lado e inorgánicos por otro; en la bolsa de los residuos orgánicos irían los restos
de comida, de jardín, y en la otra bolsa los metales, madera, plásticos, vidrio, aluminio. Estas dos
bolsas se colocarán en la vía pública y serán recolectadas en forma diferenciada, permitiendo así
que se encaucen hacia sus respectivas formas de tratamiento.
En un centro de reciclado se reciben los residuos plásticos mixtos compactados (Figura 2) en
fardos que son almacenados a la interperie. Existen limitaciones para el almacenamiento
prolongado en estas condiciones, ya que la radiación ultravioleta puede afectar a la estructura del
material, razón por la cual se aconseja no tener el material expuesto más de tres meses.
Figura 2: Bloques compactados
Fuente: Instituto Mexicano del Plástico Industrial
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
1.6.2. Clasificación
Luego de la recepción se efectúa una clasificación de los productos por tipo de plástico y color. Si
bien esto puede hacerse manualmente, se han desarrollado tecnologías de clasificación
automática, que se están utilizando en países desarrollados. Este proceso se ve facilitado si existe
una entrega diferenciada de este material, lo cual podría hacerse con el apoyo y promoción por
parte de los municipios.
Figura 3: Cinta de transporte para clasificación y separación
Fuente: NAVARINI, Tecnología y equipos para reciclado PET
1.6.3. Trituración, Lavado y Secado
El material viene transportado hacia la máquina de lavado y trituración, que lava y tritura a la vez
al tamaño requerido. Las etiquetas de papel vienen eliminadas en el proceso de lavado.
A continuación el material viene secado en la máquina secadora centrifuga dinámica. La máquina
de trituración y la centrifuga tienen sus propios circuitos de agua.
Figura 4: Esquema y forma de un molino convencional para PET
Fuente: EUROTECHNO S.A., equipos para reciclado PET
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
1.6.4. Calefacción del material por medio de fricción y adición del aditivo de reacción
El material viene rescaldado en una extrusora especial VULCANO y el ingrediente de reacción
viene adjunto. La cadena molecular del PET se rompe y se produce una materia que se disuelve
en agua.
Debido a la diferencia de valencias químicas de la cadena molecular del PET hace falta agregar un
extra cantidad de Ethyleneglycol en un circuito cerrado. El producto resultante viene se disuelve
en agua destilada
1.6.5. Separación de los plásticos no reaccionados
El material plástico que no reacciona viene separado de la solución fluida y puede ser tratado en
un proceso diferente. El aditivo de reacción causa la separación química de Acido Terephtalico de
Ethylenglycol. El Acido Terephtalico entra en unión con el aditivo de reacción
1.6.6. Filtrado y lavado de las sustancias ácidas
Por adjuntar un ácido fuerte se libera el Acido Terephtalico, el aditivo de reacción se une con el
acido, ambos vienen recuperados. Este proceso viene efectuado con una centrifuga con filtros
especiales.
1.6.7. Secado y Almacenaje del Acido Terephtalico
La recuperación y secado / cristalización de Acido Terephtalico viene efetuado en un horno de
microondas. En continuación viene almacenado en silos para la venta.
1.6.8. Recuperación de Ethyleneglycol y Almacenaje de Ethyleneglycol
La solución de Ethyleneglycol en agua bien destilada y recuperado y el Ethyleneglycol liquido
viene en almacén para la venta.
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
1.6.9. Productos finalizados Acido Terephtalico y Ethyleneglycol
De este modo los dos ingredientes básicos del PET, Acido Terephtalico (70-73%) y Ethyleneglycol
(27-30%) vienen recuperados en condición limpia química.
1.7. Valor Presente Neto
“Como se ha mencionado, el valor presente neto o VPN es uno de los criterios económicos más
ampliamente utilizados en la evaluación de proyectos de inversión” (Coss Bu, p.61).
Será utilizado para determinar la equivalencia en el tiempo cero de los flujos de efectivo futuros
que genera el proyecto y comparar esta equivalencia con el desembolso inicial (Ibidem).
Para calcularlo se usarán diferentes herramientas ya que se calculará en primera instancia con los
datos que se obtengan de la investigación de mercado, para establecer los flujos de efectivo en
un ambiente sin cambios y suponiendo que se comportará de la misma manera durante el tiempo
de vida del proyecto.
1.8. Tasa Interna de Retorno (TIR)
Este índice de rentabilidad es conocido también como tasa interna de rendimiento o TIR, está
definida como la tasa de interés que reduce a cero el valor presente neto.
Se utilizará la función TIR para calcular el valor de la tasa interna de retorno.
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CAPÍTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
CAPITULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
1.9. Estudio del mercado
Si bien inicialmente el material reciclado en hojuelas de ½’ de tamaño estará orientado al
mercado externo, es necesario desarrollar mercados usuarios del RPET en el país a mediano y
largo plazo, añadiendo más valor al material reciclado.
Un punto clave para el buen funcionamiento del sistema y que permita cerrar el ciclo de vida del
PET es desarrollar mercados internos capaces de absorber el RPET producido.
Los principales mercados y su situación se reflejan a continuación:
a) Fibra textil
- Principalmente en forma de artículos de relleno de productos tales como sacos de dormir,
cojines, almohadillas y otros accesorios
- Fibras para correas, tejeduras, cinchas y almohadillas de limpieza y fregado.
- Fibras para alfombras, fabricación de moquetas y suelos sintéticos, tejidos para tapizados.
b) Flejes
- Cintas de ligar y atar, principalmente para balas, cajas rígidas.
c) Piezas / productos industriales
- Producción de tapones de frascos de aceites, detergentes.
- Producción de piezas auto motivos (retrovisores, piezas de los equipos de audio)
d) Envases
Como se comprenderá la utilización del material reciclado para la producción de artículos de
mayor valor agregado no es posible de momento en Bolivia por la falta de tecnología de
inyección de PET. Sin embargo, se están haciendo algunos esfuerzos para lograr adecuar
tecnologías existentes para inyectar PET (caso Papelera de La Paz).
1.9.1. Proveedores
Nuestra empresa contara con un proveedor máximo que es el de la Empresa Municipal de Aseo
Oruro, conjuntamente con la recolección de materiales Pet dentro del relleno sanitario de
Huajara, también se contara con la recolección en Colegios donde se depositaran centros de
acopio solo de este material, de manera que también se concientice a los estudiantes de este
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CAPÍTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
nivel a la selección de materiales desechables creando un mejor tratamiento ambiental y mejora
en la calidad de vida.
1.9.2. Competidores
En la ciudad de Oruro no se tienen competidores dentro del rubro. En Bolivia existen solo tres
empresas dedicadas a este trabajo, como ejemplo citaremos algunas:
FORPLAST (Cbba.) Se dedica al reciclaje de productos plásticos y en especial a las botellas
plásticas PET, esta empresa no ha seleccionado sus preferencias de intercambio.
BIORECIC (Sta. Cruz) Empresa dedicada al reciclaje, importación, exportación y aprovechamiento
de plásticos caso especial PET. Esta empresa tampoco ha seleccionado sus preferencias de
intercambio.
RECICLANDO (Sta. Cruz) Reciclaje de botellas PET y plástico en general. Acopio y procesamiento
Venta de PET limpio y seleccionado, al igual que las dos anteriores tampoco ha seleccionado su
preferencia de intercambio.
1.9.3. Cliente
Existe un amplio mercado en Lima, pero la empresa que consume más es MUNDO VERDE S.A. del
Perú, que estarían dispuestos a comprar o intermediar con sus clientes de Asia para el consumo
del material reciclado.
Determinación del consumo aparente de PET en Bolivia:
IMPORTACIÓN + PRODUCCIÓN = EXPORTACIÓN + CONSUMO
También sabemos que Bolivia no produce PET, por tanto en la ecuación PRODUCCIÓN = 0
IMPORTACIÓN = CONSUMO
Podríamos afirmar que toda la materia importada y transformada en Botellas, potencialmente es
la materia prima para el proyecto de reciclado.
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CAPÍTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
1.9.4. Importación de PET a Bolivia
Tabla N° 1: Importación histórica de PET (resina + preforma)
Ciudad de ingreso 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 TOTAL (Kg.)
COCHABAMBA 191750 503107 544930 971870 617848 580307 705214 684512 4799538
LA PAZ 597485 354965 93112 454705 578602 582291 602124 651425 3914709
ORURO0 583190 180302
0259787
0332825
0248027
0305420
0315246
216999262
SANTA CRUZ100306
0138235
4233631
9305709
3305709
3265625
7256242
5284046
6 18895067
TARIJA 0 1909 587873 253330 119944 0 102142 150465 1215663
PANDO 247440 280145 301420 829005
TOTAL179229
5282552
5536525
4733486
8770173
7654656
5730625
0778075
0 46653244
Fuente: INE
Gráfico N° 1: Importación Total de PET a Bolivia
Fuente: INE
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1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 20050
1000000
2000000
3000000
4000000
5000000
6000000
7000000
8000000
9000000
1792295
2825525
5365254
7334868 7701737
65465657306250
7780750
IMPORTACIÓN TOTAL DE PET RESINA + PREFORMA
Volu
men
(Kg.
)
CAPÍTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
Gráfico N° 2: Importación de PET por las ciudades más importantes
1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 20050
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
3000000
3500000
IMPORTACIÓN DE PET
COCHABAMBALA PAZORUROSANTA CRUZTARIJA
VOLU
MEN
(Kg.
)
Fuente: INE
Gráfico N° 3: Participación de importación de PET por departamento
10%8%
36%
41%
3%2%
IMPORTACIÓN DE PET POR DEPARTAMENTO
COCHABAMBALA PAZORUROSANTA CRUZTARIJAPANDO
Fuente: INE
De los diferentes gráficos se puede deducir lo siguiente:
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CAPÍTULO III: DESARROLLO DEL PROYECTO
Los últimos tres años la importación anual del PET está alrededor de 7000 TM/año, si se
transformará en número de botellas de 2 litros tendríamos 145.8 millones de botellas (18
botellas/hab Año en Bolivia).
El último año (2005) hay un descenso del 2%.
Estos datos estadísticos nos indican que el proyecto tiene garantizada la provisión de materia
prima (botellas posconsumo), hasta un límite de por lo menos 4200 TM/Año, que representa un
60 % del total impostado y que se asume en muchos países como la cantidad que
inexorablemente va a parar a los botaderos o son descartados como residuos sólidos urbanos
(RSU), potencialmente recuperables por los diferentes métodos de acopio para su reciclado.
1.10. Características del producto
Tabla N° 2: Características del producto
PRODUCTO PET RECICLADO GRADO BOTELLACODIGO: RPET - BO001PROVEEDOR: RECICLIN
PROPIEDADES UNIDAD VALOR TÍPICOMETODO PRUEBA
Densidad g/cm3 1,33 D 1505Color - cristal -Transparencia % 85 D 1746Forma física N/A Hojuela (flakes) - Tamaño (máximo) mm 12 +/- 2Origen (material) N/A Botellas Resistencia tracción Kgf/cm2 55,89 +/-5Módulo de elasticidad Kgf/cm3 599,96 +/-50Elongación a la rotura % 200 D 882
Fuente: Elaboración propia y RECICLIN
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ANEXOS
ANEXOS
ANEXO 1: Recomendaciones para el Reciclado del PET
Recomendaciones para el Reciclado del PET
La tapa, el arillo de seguridad y su empaque (liner o sello):
Se recomienda que el arillo de seguridad se desprenda del cuello del envase y el empaque de la
tapa (liner) se quede en la tapa a la hora de abrir el envase. También es mejor si la tapa, el arillo
de seguridad y el liner sean de:
- Polipropileno (PP)
- Polietileno de alta densidad (HDPE)
Estos materiales son preferibles al aluminio y a otros materiales. El PVC no es recomendable
porque una pequeña cantidad de PVC puede contaminar grandes cantidades de PET dispuesto
para su reciclado por su diferente temperatura de fusión o ablandamiento.
Las etiquetas:
Es preferible usar etiquetas de alguno de los siguientes materiales:
- Polipropileno (PP)
- Polietileno orientado (OPP)
- Polietileno de alta, media o baja densidad (HDPE, MDPE, LDPE)
- Papel
Las etiquetas metalizadas dificultan el reciclado de cualquier plástico, pues al contener metales lo
contaminan. Las etiquetas deben poder desprenderse en el proceso de lavado del reciclador, por
lo que es importante seleccionar un adhesivo conveniente y evaluar las etiquetas termo
ajustables o a presión. Los sistemas de impresión serigráfica provocan que el PET reciclado y
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ANEXOS
granulado tenga color, disminuyendo sus posibilidades de uso, mercados y precio. Se recomienda
evitar pigmentos de metales pesados.
El color:
La botella de PET transparente sin pigmentos tiene mejor valor y mayor variedad de usos; sin
embargo, con una separación adecuada, el PET pigmentado tendrá ciertos usos.
Las multicapas o recubrimientos:
Las capas que no son de PET en los envases multicapa, así como los recubrimientos de otros
materiales, reducen la reciclabilidad del PET. Es necesario separar esta clase de envases de los de
PET simple.
Las bandas de seguridad (mangas) y sellos:
Estos son generalmente incluidos en el diseño del producto envasado en PET, cuando se
consideran necesarios, pero contaminan el PET para reciclar si no son removidos del envase
desde la selección y separación del mismo. Se recomienda NO USAR PVC para fabricar estos
elementos.
El diseño:
Actualmente, los diseñadores tienen la oportunidad y la responsabilidad de entender el ciclo de
vida y el impacto de los productos de PET. Por ello, la base de un buen diseño de envases es
que sea lo más adecuado para su propósito, integrando lo más conveniente para el consumidor y
asegurando una segunda vida útil.
Ejemplo:
Diseño de botella de PET transparente, sin pigmento, con tapa que arrastre su arillo al abrir,
etiqueta de polietileno desprendible, sello termo encogible suajado para su desprendimiento y de
tipo colapsable (que pueda aplastarse en vacío al final de su uso). Esto permite que el PET ocupe
menos espacio y se logre mayor acopio, así como que sea más fácil de precisar y se logre un
mejor reciclado.
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