Avances en reciclaje químico

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El reciclaje químico o reciclaje avanzado se ofrece como una tecnología complementaria al reciclaje mecánico para la recuperación de plásticos. Este artículo ofrece una visión de los tipos de reciclaje químico existentes y algunos ejemplos de su desarrollo actual.


El reciclaje químico permite la transformación de todo tipo de residuos plásticos en sus componentes químicos originales. Al crear una nueva materia prima secundaria que ofrece la misma calidad que la materia prima virgen, el reciclaje químico puede ayudar a cerrar el ciclo y reducir el consumo de combustibles fósiles.

El cambio de polímeros vírgenes basados en combustibles fósiles a polímeros reciclados como materia prima para la creación de productos plásticos ahorra energía y reduce las emisiones de CO2. Es por eso que el reciclaje químico puede ayudar a combatir el calentamiento global y limitar aún más la huella de CO2 de los productos plásticos.

De acuerdo con la asociación Chemical Recycling Europe, el reciclaje químico se define como “cualquier tecnología de reprocesamiento que afecta directamente la formulación del residuo polimérico o del polímero en sí mismo, para convertirlo en sustancias químicas y/o productos. Estas sustancias y estos productos pueden volver a ser empleados en el mismo propósito o en otro, pero no serán usadas para recuperación energética o incineración”.

Actualmente los residuos plásticos, y especialmente los plásticos rígidos que están compuestos por un solo tipo de polímero, pueden reciclarse mediante reciclaje mecánico. En el proceso de reciclaje mecánico los desechos plásticos se lavan y se separan por color y tipo de polímero y se vuelven a fundir y formar gránulos. Luego, estos gránulos se convierten en nuevos productos de plástico a través de un proceso que involucra fusión y moldeo.

Sin embargo, el proceso de reciclaje mecánico tiene un límite; a excepción del PET, los plásticos no se pueden reciclar indefinidamente, y la mayor parte del tiempo no se pueden emplear después del reciclaje en la misma aplicación, ya que las propiedades se degradan con cada proceso de fusión.

El reciclaje químico se ocupa de los residuos plásticos que no pueden reciclarse mecánicamente por razones técnicas o económicas, y ofrece una solución para los residuos plásticos que están más contaminados o que están fabricados a partir de múltiples materiales. Por lo tanto, es una solución complementaria al reciclaje mecánico tradicional, ya que puede usarse para procesar una gama más amplia de desechos plásticos que actualmente no son aptos para el reciclaje mecánico.

Además, el reciclaje químico supera algunos de los desafíos de calidad a los que se enfrenta el reciclaje mecánico, ya que puede producir los productos químicos básicos necesarios para crear envases aptos para alimentos de alta calidad. De esta manera supera los problemas relacionados con el olor, el color/aspecto, la funcionalidad limitada (en términos de aplicación) y la calidad del contenido reciclado. El material obtenido a través de reciclaje químico es comparable en propiedades a los materiales vírgenes y, por lo tanto, es probable que se integre en los envases de calidad alimentaria.

En resumen, el reciclaje químico toma un tipo diferente de residuos plásticos como materia prima y crea una calidad diferente a la del reciclaje mecánico y, por lo tanto, es una solución de reciclaje complementaria.

 

Estado de avance

El reciclaje químico es hoy una tecnología existente y en pleno funcionamiento. Sin embargo, necesita ser aún escalada. Hoy en día varias compañías han trabajado a lo largo de la cadena para probar los procesos de reciclaje químico, incorporando contenido de plástico reciclado químicamente en aplicaciones de alto valor, que incluyen aplicaciones en contacto con alimentos.

Hay varios procesos que se consideran procesos de reciclaje químico: la pirólisis, la gasificación, la depolimerización y la solvólisis. Cada uno de estos procesos requiere un tipo específico de materia prima o flujo de entrada (es decir, plástico mixto, policondensados, etc.) que se procesa en condiciones específicas, como alta temperatura, o se disuelve en una sustancia específica y se entrega como monómeros o polímeros de salida (que es el caso de la despolimerización y la solvólisis) o un combustible como el gas de síntesis o el diésel, entre otros (que es el caso de la pirólisis y la gasificación).

Cuando se utilizan plásticos como flujo de residuos para el reciclaje químico, se obtienen principalmente dos tipos de productos: un combustible (aceite) o un material de alto valor que puede utilizarse como materia prima (polímero, monómero, aromático, etc.). La segunda salida en particular se considera la salida más deseable, ya que permite cerrar el ciclo, mientras que los combustibles solo permitirán un ciclo de vida secundario a través de la recuperación de energía mediante la quema.

Si bien estos procesos aún están en desarrollo y existen algunas incertidumbres en torno a ellos, como la capacidad de ampliación, la viabilidad económica, el impacto ambiental y el sistema logístico requerido (entre todas las partes involucradas desde la recolección de residuos hasta la salida del producto), se espera que en el futuro este tipo de reciclaje se convierta en una solución factible. A manera de referencia, el gobierno holandés tiene la ambición de reciclar químicamente el 10% de todos los desechos plásticos para 2030.

En Estados Unidos el reciclaje químico se ha denominado “reciclaje avanzado”. De acuerdo con el American Chemistry Council, desde el año 2017 ha habido cerca de USD$ 4.800 millones invertidos en este tipo de tecnologías.

 

Escala comercial

Como se mencionó anteriormente, ya existen varios ejemplos de proveedores quienes comercializan de manera exitosa plásticos obtenidos a partir de reciclaje químico, o los incluyen desde ya en su portafolio. También hay otras empresas quienes han demostrado la viabilidad de los productos y siguen trabajando en fases de investigación.

ExxonMobil anunció en febrero de este año que ha completado su primera venta comercial de los grados que ha llamado “polímeros circulares certificados”, usando su tecnología Exxtend de reciclaje avanzado de desperdicios plásticos. Berry Global es el comprador, y usará los polímeros circulares para la fabricación de empaques de grado alimenticio. ExxonMobil tiene actualmente la capacidad de reciclar por esta vía 30 mil toneladas métricas de desperdicios plásticos anuales. Para el año 2026, planea incrementar su capacidad de reciclaje avanzado hasta 500 mil toneladas métricas.

BASF ha sido uno de los pioneros en reciclaje químico con su proceso ChemCycling, a través del cual transforma residuos de plásticos en aceite de pirólisis. Actualmente la compañía trabaja con algunos socios ara desarrollar la tecnología de pirólisis, enfocándose en residuos plásticos que no están siendo reciclados mecánicamente por razones tecnológicas, económicas o ecológicas. 

Covestro ha trabajado en el reciclaje químico de poliuretanos y otros termoestables, que no pueden ser reciclados mecánicamente. En este caso, se ha recuperado el poliuretano de colchones. Actualmente el proyecto está en fase exploratoria, donde trabajan 22 compañías en investigación.

 

El reto de la separación

Como en cualquier otro proceso de reciclaje, la calidad del material de entrada es clave para poder tener un alto rendimiento y alta pureza. Por lo tanto, la separación de flujos de materiales y la correcta clasificación es importante para lograr un alto rendimiento de los procesos.

Por ejemplo, durante la próxima feria K Erema presentará su tecnología Chemarema, una nueva serie de máquinas de procesamiento mecánico de material que hace parte del proceso de reciclaje químico. Normalmente se requiere de procesos mecánicos al principio del proceso de producción en el reciclaje químico, para preparar los flujos de materias primas que entran y garantizar un flujo de alimentación de material continuo y eficiente en consumo energético.

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