Sinergias entre el reciclaje mecánico y químico de plásticos

Al iniciar este planteamiento exploré el área de la gramática (que no tiene nada que ver con el mundo de los plásticos), tal vez para introducir al lector a un momento de confusión.

Sin embargo, al tratar de encuadrar el presente artículo y seleccionar el título del mismo, el término sinergia atrapó poderosamente mi atención, por lo que me di a la tarea de intentar aclarar su definición y comprender el significado de este sustantivo, del que encontré diversos sinónimos. Sinergismo: cooperación, interconexión, interrelación, simbiosis, colaboración.

Esto me lleva a relacionarlo con el término complementariedad. En el campo de la medicina, por ejemplo, en quimioterapia se combinan varios medicamentos en dosis menores para complementar y disminuir los efectos no deseados o la toxicidad que pueda generar un solo componente al ser administrado en mayor concentración.

Así pues, cuando hablamos de diversos productos y empaques plásticos, y en particular sobre las diversas opciones o alternativas que contribuyen a reducir el impacto ambiental y la función contaminante de estos materiales —específicamente en lo que se refiere a las técnicas de reciclaje mecánico y, o, químico— tendremos que mencionar la estrecha complementariedad o sinergismo que existe entre ellos.

El reciclaje químico complementa otras opciones de reciclaje de plástico, como el reciclaje mecánico, de disolución y orgánico. Dado que puede tratar flujos de desechos plásticos complejos, como películas o laminados, el reciclaje químico se puede utilizar para los desechos plásticos que de otro modo resultarían en la incineración o en el vertedero.

En la figura 1 apreciamos cómo las tecnologías de reciclado químico y mecánico contribuyen a promover la circularidad de los residuos plásticos y facilitan la interacción del reciclaje mecánico, que actualmente tiene mayor aplicación con las rutas nuevas de reciclado químico que están en proceso de maduración y aceptación comercial.

Estas son la conversión (pirólisis y gasificación), la depolimerización (glicolisis, metanólisis, etc.) y la disolución, que se diferencian entre sí por el producto obtenido.

A partir de la premisa de que el plástico es demasiado valioso para desecharlo después de su uso se han desarrollado metodologías para darle una segunda vida, en busca de revalorizarlo, además de reducir su impacto ambiental.

Debemos tener en cuenta que no todos los métodos de reciclaje son iguales. Sin embargo, el objetivo común de todos ellos es convertir los desechos plásticos en un recurso valioso y mantener dichos recursos dentro de un ciclo cerrado. Por esto, una ruta para seguir en la intención de cumplir con los objetivos de circularidad implica la participación y aportación de todas y cada una de las metodologías de reciclaje.

Los métodos de reciclaje de plásticos, en general, enfrentan corrientes residuales conformadas por diferentes tipos, calidades y cantidades de suministros, pero a su vez, los productos terminados a partir de materiales reciclados demandan diversos grados de calidad y desempeño.

Como se mencionó antes, los dos métodos de reciclaje se desarrollan para abordar diferentes flujos de desechos o producir plásticos reciclados para aplicaciones potencialmente diferentes. Sin embargo, en el caso de que los reciclajes mecánico y químico puedan abordar técnicamente los mismos flujos de desechos y proporcionar las mismas propiedades esperadas de los plásticos reciclados, la economía de las dos tecnologías es diferente.

Reciclaje mecánico de plásticos

Aunque en diversas ocasiones nos hemos ocupado de discutir el tema, hoy nos centraremos en señalar que se trata de un proceso que tiene como objetivo recuperar los residuos plásticos mediante procesos mecánicos (es decir, trituración, lavado, separación, secado, regranulado y composición).

Asimismo, los polímeros permanecen intactos y permiten la reutilización múltiple de polímeros en el mismo producto o en uno similar, lo que efectivamente crea un ciclo cerrado.

La literatura concluye que las técnicas de reciclaje mecánico se presentan como la ruta preferida para el tratamiento de los plásticos al final de su vida útil, desde un punto de vista ambiental. No obstante, presenta sus propios obstáculos:

• Limitación del plástico reciclado para reproducir las propiedades fisicomecánicas del material virgen.
• Deficiente reproducibilidad en la calidad del reciclado debido a la variedad de materias primas y a su degradación.
• Solo puede cubrir ciertos flujos homogéneos de plástico y requiere una clasificación previa y una limpieza exhaustivas.
• Enfrenta dificultades para cumplir, en algunos casos, con los requisitos de uso alimentario.
• Requisitos y regulaciones impulsadas por las autoridades, el consumidor y el mercado.

Reciclaje químico o reciclado terciario

Comprende las operaciones de valorización de residuos, en las que la cadena polimérica se rompe mediante la acción de diferentes agentes (térmicos, químicos o biológicos) para producir sustancias de menor tamaño que tienen interés para la industria química y la de polímeros.

Se pueden distinguir dos categorías de tecnología, según el nivel de descomposición de los residuos plásticos: depolimerización térmica (pirólisis y gasificación) y depolimerización química (glicolisis, metanólisis, etc.). Estas diferentes tecnologías pueden tratar diferentes flujos de entrada, variar en sus procesos específicos y dar como resultado diversos productos como materias primas (aceites, gases de síntesis, etc.), monómeros o polímeros.

Depolimerización química o quimiólisis y solvólisis

Proceso que consiste en la descomposición del polímero mediante una reacción reversible, el rompimiento químico o el craqueo de la cadena polimérica por la acción principal del reactivo químico, de la temperatura del catalizador con la obtención de monómeros.

 

Depolimerización térmica

Craqueo o rompimiento térmico que consiste en la ruptura de la cadena polimérica por la acción de la temperatura y, en algunos casos, mediante el uso de catalizadores. Esta es aplicable a todo tipo de polímeros (adición y condensación).

Opción para productos plásticos difíciles de reciclar mecánicamente debido a su baja calidad, naturaleza compuesta o bajo valor económico. Los principales procesos son: pirólisis (ausencia de oxígeno) y gasificación (con oxígeno).

Debido a que el reciclaje químico descompone los polímeros en sus componentes básicos, también permite la producción de plástico reciclado con propiedades de plástico virgen que se pueden usar en aplicaciones con mayor demanda de especificaciones, como el contacto con alimentos.

Pudiera considerarse que el reciclaje químico empieza a desplazar al reciclaje mecánico en algunos sectores de mercado. Sin embargo, en la actualidad se requiere incrementar las capacidades en el tratamiento mecánico, dada su baja huella de carbono con respecto a otros tratamientos de residuos.

Así pues, el reciclaje químico entra en juego cuando el reciclaje mecánico alcanza sus límites. Por ejemplo, cuando el material ha sido reprocesado en múltiples ocasiones con afectación de su comportamiento viscoso y una manifestación mayor de degradación o bien cuando se tienen residuos muy mezclados.

Por lo comentado, es evidente que cada uno de los procesos de reciclado, tanto el mecánico como el químico, tienen ventajas y desventajas, pero en ese marco se rescata cómo ambas metodologías pueden colaborar o interrelacionarse y complementarse para la obtención de un producto reciclado de mayor calidad.

Vale la pena mencionar que algunos esquemas de certificación internacional para el reciclaje químico aseguran la complementariedad de los procesos de reciclaje mecánico al contar con criterios específicos sobre este aspecto:

• ISCC (International Sustainability & Carbon Certification). Esta institución argumenta que “el reciclaje químico debe aplicarse cuando el reciclaje mecánico no sea técnicamente factible, económicamente viable, genere productos de baja calidad o tenga un mayor impacto ambiental negativo”. (Documento del sistema “ISCC PLUS versión 3.3” pág. 15)

• RSB (Roundtable on Sustainable Biomaterials), organización global que impulsa el desarrollo de la bioeconomía para un mundo mejor a través de certificaciones, soluciones de sostenibilidad, innovación y alianzas.

Por tanto, podemos concluir que el reciclado químico es un proceso complementario al reciclado mecánico que:

• Ayuda a cumplir con los objetivos de la economía circular.
• Permite el reaprovechamiento de materiales que no se pueden reciclar por razones ecológicas, económicas o técnicas, como es el caso de materiales mezclados y con cierto grado de heterogeneidad, para obtener productos de buena calidad.
• Todos los procesos de reciclado se consideran necesarios y complementarios, ya que cada uno se puede aplicar en distintas soluciones y aplicaciones.