El balance de masa y su papel en la economía circular 

A través de la alternativa de cadena de custodia de balance de masa, la industria química propone hacer algo similar a lo que ocurre con la energía verde para poder sostener afirmaciones sobre contenido de material renovable o reciclado en la fabricación de materiales plásticos.

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Entre las diferentes normativas gubernamentales que actualmente se encuentran en curso, se establece utilizar una cuota mínima de material reciclado en empaques y envases. Por ejemplo, en la Unión Europea se aboga por garantizar que al menos el 25% de cada botella de PET sea fabricado a partir de material reciclado para 2025, y que para 2030 el 30% de la materia prima empleada para todas las botellas que entran al mercado -de cualquier resina - sea posconsumo. Esta tendencia se extenderá hacia otro tipo de sectores y productos, como materiales de empaque, materiales de construcción, baterías y automóviles.

Una alternativa para cumplir esta norma es comprar a empresas de reciclaje el 25% de este material, proveniente de reciclaje mecánico. Si bien el reciclaje mecánico es una alternativa de impacto ambiental menor que el reciclaje químico, no es posible garantizar la misma calidad y desempeño del material original, ya que de manera natural la molienda, lavado y ciclos térmicos de calentamiento y enfriamiento terminarán degradando el polímero. Otra alternativa es cumplir esta cuota a través de reciclaje químico o reciclaje avanzado. En el reciclaje químico se descompone el plástico en sus componentes originales para fabricar nuevamente monómeros, que son los bloques con los cuales se fabrican los polímeros.

Se trata de un conjunto de reglas para determinar el uso de contenido reciclado al final de un producto, cuando se han empleado tanto materias primas recicladas como materias primas vírgenes en el proceso.

Aunque el reciclaje químico tiene un mayor impacto en huella de carbono que el reciclaje mecánico, tiene la enorme ventaja de que puede producir materiales de la misma calidad que el polímero virgen. El problema es que en este momento resulta muy costoso operar una línea de producción petroquímica exclusivamente a base de materia prima de origen reciclado, debido a la poca disponibilidad de materia prima de este origen.

La industria química, por lo tanto, está solicitando que se apruebe el uso de un método denominado “balance de masa”. Se trata de un conjunto de reglas para determinar el uso de contenido reciclado al final de un producto, como empaques plásticos, cuando se han empleado tanto materias primas recicladas como materias primas vírgenes en el proceso. De manera simple, el principio general es que la sumatoria de entradas debería ser balanceada con las salidas.

El principio sería similar al de la energía verde. Aunque el consumidor no puede tener certeza de que la energía que está consumiendo se efectivamente la que se obtuvo a partir de fuentes renovables, la participación general de la energía verde en la red es jalonada por el incremento en la demanda.

De acuerdo con BASF, una de las compañías que aboga por esta iniciativa, el principio de producción basado en balance de masa ofrece múltiples ventajas: entre ellas, reduce la emisión de gases de efecto invernadero y las entradas de materiales fósiles, manteniendo la calidad de los productos terminados. Por lo tanto no se requiere adaptar formulaciones, plantas ni procesos.

Cadena de custodia

El balance de masa es una de las alternativas de “cadena de custodia” que se emplean para trazar el flujo de materiales a lo largo de la cadena de valor, y poder hacer afirmaciones al respecto. Además del balance de masa hay otras alternativas de cadena de custodia, como la preservación de identidad, segregación y el intercambio en mercados abiertos. La fabricación de plásticos renovables viene empleando el método de custodia de segregación. Para producir estos bioplásticos es posible emplear tecnologías de producción específicas, que pueden transformar una materia prima renovable como la caña de azúcar, el aceite vegetal o los residuos agrícolas en plantas de producción segregadas en un químico biobasado.

La parte más grande de la producción química se inicia en el cracker de vapor, donde el vapor se usa para partir o “crackear” el NAFTA, un hidrocarburo de cadena larga, en moléculas más cortas. Estas moléculas pueden servir como bloques que se usen como materia prima aguas abajo, y entre ellos se incluyen hidrógeno, metano, etileno y propileno, que a su vez se procesan para fabricar plásticos, recubrimientos, solventes y productos agroquímicos.

Emplear materias primas biobasadas o materias primas provenientes del reciclaje químico en plantas de producción y cadenas de suministro existentes, aceleraría la oferta y demanda, al mejorar la escalabilidad y la eficiencia en la producción. Sin embargo, debido a que la materia prima renovable se mezcla y se procesa junto con materias primas no renovables, puede no ser trazable a través del proceso de producción. Por lo tanto, para atribuir que se utilizó cierto porcentaje de material reciclado o de fuentes renovables en un producto plástico, es necesario atribuir este contenido de manera transparente y auditable.

El balance de masa, entonces, permite combinar materiales sostenibles y no sostenibles en un proceso industrial, mientras que se registran las entradas del sistema, considerando un factores de conversión que tiene en cuenta la eficiencia del proceso.

De acuerdo con la empresa Circularise, que se ha dedicado a la trazabilidad de la cadena de custodia en el balance de masa, el movimiento neto de materiales es el enfoque de la aproximación de balance de masa y “permite que las características del material sean situadas en los productos fabricados en forma de ‘créditos’. Si un proceso tiene un 50% de entradas de materias primas sostenibles y un 50% de materias primas de fuentes no renovables, el producto fabricado sería una combinación de 50-50 de productos. Pero el balance de masa permite que se usen esos créditos de manera fluida, siempre y cuanto la proporción global se refleje. Por ejemplo, la mitad de los créditos se podría dar a la mitad de los productos, donde se pondría una afirmación que dijera que “contribuyen a los materiales sostenibles”, y la otra mitad podría afirmar que es “convencional”.

Según declara PlasticsEurope, “esta alternativa puede verse como complementaria a otros esfuerzos en la producción be plásticos o químicos biobasados. Permite contar con una solución ‘drop-in’ en las instalaciones químicas y la logística existentes”.

Criterios claves para aplicar balance de masa

Las compañías que emplean la aproximación de balance de masa en sus procesos de producción de químicos y plásticos deben satisfacer ciertos criterios claves, y hacerlos auditables con una tercera parte independiente:

Calificación del “feedstock”: debe haber una descripción clara de la calificación de la materia prima y de su origen, y de cómo contribuye de manera medible a las emisiones de efecto invernadero y a las alternativas de ahorro de gas comparado con las alternativas fósiles.

Cadena de custodia: las fronteras del sistema y el alcance de la cadena de custodia deben definirse claramente. El flujo de material a lo largo de la cadena de custodia y la facturación de los materiales deben poder auditarse de manera independiente.

Afirmaciones sobre el producto: las afirmaciones deben ser verificables y certificadas. Estos son “productos atribuidos como renovables” y no plásticos biobasados.

Transferencia de créditos entre regiones

El balance de masa puede basarse en conexiones físicas globalmente aplicables o en la transferencia geográfica de las características de producto, sin que exista una conexión física. Esta transferencia de las características de producto puede ser interesante si la disponibilidad del material en una región se agota, o si la calidad o la logística se hace muy complicada o inconveniente para operar de manera rentable. Esto por supuesto tiene implicaciones regionales a nivel legal, social y ambiental.

Expertos coinciden, eso sí, en afirmar que si se va a emplear un modelo de cadena de custodia debería usarse el mismo como estándar para toda la industria a nivel global. Esto incrementaría la confianza de los inversionistas, logrando un estándar unificado en la industria y reglas bajo las cuales se pueda atribuir contenido reciclado a ciertos productos.

La propuesta puede cambiar en el tiempo, pero varias partes coinciden en afirmar que es una forma de acelerar la transición. Borealis, por ejemplo, afirma que ve el balance de masa solo como el principio. “Ahora mismo es ideal, y debería ser el primer modelo de cadena de custodia que desarrollemos para acelera la transición hacia una economía más circular”.

Voces críticas

Zero Waste Europe es una de las voces críticas en contra del procedimiento de medición de balance de masa, y lo ha llamado un “método flexible y suelto, que permitiría afirmar que un producto es reciclado sin que tenga siquiera un gramo de contendido reciclado”. También afirman que el contenido de reciclado se convertiría en “una moneda teórica, donde algunos plásticos como PET reciclado podrían canjearse virtualmente y venderse como otros tipos de plástico, como nylon, sin que importe su valor en el mercado”.

Algunas otras voces expresan su preocupación de que los esfuerzos en ecodiseño y en reciclaje se minen, debido a que se vuelva más fácil comprar este tipo de créditos y cumplir con las cuotas.

Mathilde Crépy, directora senior del programa ECOS, afirma que “la aproximación del balance de masa abre la puerta a la contabilidad creativa del contenido de plástico reciclado. Si permitimos a los fabricantes jugar con el número de sus afirmaciones de contenido reciclado, nuestro planeta sufrirá las consecuencias”.

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