PlastXnow explica  Reciclaje químico: nuevas vías para los residuos plásticos 

Los residuos plásticos plantean grandes retos a la industria y a la sociedad. El reciclaje químico permite transformar flujos de plástico complejos o contaminados en materias primas de alta calidad. 

Nuestra vida moderna es inconcebible sin los plásticos. Estos constituyen la base de numerosas cadenas de valor, desde los envases hasta las aplicaciones en el sector de la automoción, pasando por los productos químicos de alta tecnología y los productos químicos especiales. 

Por ello, el reto de reincorporar estos materiales a la base de materias primas petroquímicas al final de su ciclo de vida es enorme. Según datos recientes, en Alemania se recicla menos del 40 por ciento. Esto también significa que la mayor parte sigue siendo incinerada.

El reciclaje químico reincorpora al ciclo los residuos plásticos difíciles de reciclar 

Entretanto, se han desarrollado diversos métodos mecánicos reciclaje de plásticos y procesos de clasificación de residuos plásticos, que, sin embargo, en algunos casos se topan con limitaciones tecnológicas. Entre ellos se incluyen los residuos muy contaminados o los plásticos muy complejos. Pero tampoco en lo que respecta a las aplicaciones están disponibles todos los mercados potenciales, como, por ejemplo, los productos en contacto con alimentos y los productos sanitarios.

Es precisamente aquí donde entra en juego el reciclaje químico de plásticos. Este artículo explica los procesos más importantes, sus ventajas y su papel en una economía circular sostenible. 

¿Qué es el reciclaje químico?

El reciclaje químico (también denominado «reciclaje de materias primas») es un término genérico que engloba los procesos en los que los residuos plásticos no se trituran ni se refunden simplemente, como ocurre en el reciclaje mecánico. En su lugar, se descomponen en sus componentes básicos (monómeros). A partir de estos se pueden fabricar posteriormente nuevos plásticos, materias primas o productos químicos.

¿Qué procedimientos existen?

El término «reciclaje químico» ha sido objeto de debate en los últimos años, sobre todo en relación con los residuos de envases. En la mayoría de los casos, se hacía referencia al proceso de pirólisis. Sin embargo, este término engloba otras tecnologías de reciclaje que, en algunos casos, difieren considerablemente de la pirólisis desde el punto de vista técnico.

Resumen de los distintos procesos de reciclaje de plásticos. Fuente: nova-institute.eu, en www.renewable-carbon.eu/graphics

Entre los procesos principales se encuentran, además de la pirólisis ya mencionada, tanto la solvolisis como la gasificación. A continuación explicaremos brevemente estos procesos:

• En la pirólisis, el plástico se descompone térmicamente a altas temperaturas en ausencia de oxígeno. De este proceso se obtienen aceites, gases y residuos sólidos (coque/cenizas), que pueden reutilizarse como materias primas. La pirólisis es sobre todo en Alemania la tecnología predominante en la actualidad. 
• La solvolisis descompone los plásticos en sus monómeros o compuestos químicos básicos mediante un disolvente. A diferencia de la pirólisis, en este proceso no solo se utiliza calor, sino también reacciones químicas, a menudo a temperaturas moderadas.
• En la gasificación (gasificación), los plásticos se transforman en gas de síntesis (syngas) a temperaturas muy elevadas con una cantidad controlada de oxígeno. A diferencia de lo que ocurre, por ejemplo, en la pirólisis, aquí se utiliza una pequeña cantidad de oxígeno o vapor de agua para que el material no se queme, sino que se convierta en gas. La gasificación se encuentra, en su mayor parte, todavía en fase piloto y, por el momento, apenas tiene relevancia.

Además, existen una serie de procesos especiales, sobre todo en el ámbito del PET (polietileno tereftalato), un plástico que se utiliza con frecuencia en envases y botellas:

Ventajas del reciclaje químico

El reciclaje químico ofrece varias ventajas potenciales. Esto es especialmente cierto en aquellos casos en los que el reciclaje mecánico alcanza sus límites.

• Aprovechamiento de residuos plásticos muy contaminados o mezclados: Muchos residuos plásticos (entre otros, materiales compuestos, mezclas de láminas y envases contaminados) apenas pueden reciclarse mecánicamente, o no pueden reciclarse en absoluto. No obstante, el reciclaje químico de plásticos permite aprovechar estos flujos de materiales.
• Fabricación de materias primas «como nuevas»: Los plásticos se descomponen en monómeros o materias primas químicas que son prácticamente idénticas a las materias primas fósiles. De este modo, se pueden fabricar productos con calidad virgen, incluso para aplicaciones exigentes.
• Ciclo cerrado para los plásticos: Los materiales que, de otro modo, se incinerarían pueden reincorporarse a la cadena de valor química. Esto ahorra recursos y, a largo plazo, puede reducir la demanda de petróleo.
• Potencial de reducción de CO₂: Dependiendo del proceso y la fuente de energía, el reciclaje químico puede mejorar la huella de carbono, especialmente si se utiliza energía renovable o si sustituye a la incineración (con emisiones de combustibles fósiles).

Desventajas del reciclaje químico

El reciclaje químico, además de sus ventajas, presenta también importantes inconvenientes y retos que actualmente son objeto de un intenso debate. La mayoría de los procesos (pirólisis, gasificación, solvolisis) requieren altas temperaturas y, por lo tanto, mucha energía. 

Los críticos critican sobre todo las enormes cantidades de energía que se consumen. La pirólisis se lleva a cabo a más de 400 grados Celsius, y la gasificación, a más de 1.200 grados. A modo de comparación: el reciclaje mecánico solo necesita 200 grados. El consumo de energía sería entre tres y cuatro veces mayor que en los procesos mecánicos. 

Otra desventaja es su escasa madurez industrial hasta la fecha. Muchas instalaciones se encuentran todavía en fases piloto o de demostración. Esto se debe también a que, en algunos casos, se trata de instalaciones muy complejas, cuya construcción y funcionamiento conllevan unos costes considerables.

Los críticos critican, además, que estos procesos se presenten a veces como la solución para «cualquier tipo de residuo plástico». Sin embargo, el reciclaje químico solo resulta adecuado para determinados flujos de materiales. Además, se pone en duda que realmente se produzca un ciclo cerrado.

¿Para qué plásticos son adecuados estos procesos?

El reciclaje químico resulta especialmente adecuado para los residuos plásticos que son difíciles de reciclar mecánicamente o que no se pueden reciclar en absoluto. En principio, muchos plásticos pueden reciclarse químicamente, pero su idoneidad depende en gran medida del proceso y del grado de contaminación.

Es muy adecuado para el reciclaje de residuos plásticos mixtos, como mezclas de láminas, materiales compuestos y plásticos mixtos procedentes de residuos domésticos. Asimismo, existen aplicaciones para residuos de policarbonato (véase el vídeo), polietileno, polipropileno, poliestireno, tereftalato de polietileno y poliamidas.

Al igual que cualquier innovación en materia de reciclaje, los procesos químicos también tienen sus límites. Los residuos de cloruro de polivinilo (PVC) o poliuretano (PUR) solo pueden tratarse con ellos de forma limitada. Además, los plásticos de alto rendimiento muy estables (por ejemplo, el PTFE) y los materiales con un alto contenido de aditivos complican especialmente el proceso.

Ámbitos de aplicación y sectores

El reciclaje químico resulta especialmente interesante para sectores y aplicaciones en los que se necesitan materiales reciclados de alta calidad o en los que se generan residuos plásticos difíciles de reciclar:

Ejemplo práctico: cómo obtener recursos valiosos a partir de los residuos de pañales

Los pañales desechables para bebés son uno de los ejemplos más claros de la economía lineal: por lo general, se utilizan una sola vez y luego se incineran o se depositan en vertederos, a pesar de que contienen valiosos tejidos no tejidos y láminas a base de poliolefinas. 

En respuesta a ello, Woosh, una marca de pañales circulares con sede en Bélgica, Borouge International, uno de los principales proveedores mundiales de soluciones de poliolefinas, y BlueAlp, una empresa líder en el ámbito del reciclaje químico que cuenta con una planta en funcionamiento comercial en Ostende (Bélgica), han unido sus fuerzas. Juntos han demostrado que los plásticos de los pañales de bebé usados pueden recuperarse y reciclarse químicamente para convertirlos en materia prima para nuevos polímeros. 

El futuro del reciclaje (químico)

El reciclaje de plásticos es esencial para los esfuerzos en materia de sostenibilidad, especialmente en el marco de la economía circular de los plásticos. En este sentido, la industria y la política ya coinciden en gran medida: la tecnología clave para ello es el proceso mecánico. 

No obstante, el reciclaje químico puede servir como un complemento útil. Hasta entonces, hay que superar importantes obstáculos. Es necesario seguir optimizando tanto las tecnologías en sí mismas como su rentabilidad. Además, se necesitan enfoques de balance de masas que se alejen del enfoque proporcional.

Para terminar: es bueno saberlo

El reciclaje químico existe desde hace décadas. Ya en la década de 1970, los profesores Hansjörg Sinn y Walter Kaminsky llevaron a cabo investigaciones en el ámbito de la pirólisis en lecho fluidizado en la Universidad de Hamburgo. En el «proceso de Hamburgo», desarrollado por ellos, el plástico se descompone en un reactor de lecho fluidizado a temperaturas comprendidas entre 300 °C y 900 °C, en ausencia de oxígeno.