La gran mayoría de los productos que contienen polímeros no fueron diseñados pensando en la sostenibilidad. En el camino hacia la economía circular, hay que conseguir su reciclaje de manera íntegra y eficiente. Donde los métodos tradicionales no llegan, aparece el reciclaje químico, un conjunto de procesos innovadores que permiten revalorizar los residuos plásticos, cada vez más abundantes, y darles otros usos.
El día a día avanza de manera tan frenética que a veces cuesta pararse a mirar el detalle del mundo en el que vivimos y las consecuencias de nuestras acciones. Pero, vamos a detenernos un momento y a cuestionarnos algunas cosas. ¿De dónde ha salido el envase del café que has pedido esta mañana? ¿Qué se hace con tu colchón viejo cuando compras uno nuevo? ¿Por qué se acumulan pilas de neumáticos en los vertederos? ¿Se puede realmente reutilizar todo lo que separas en el contenedor amarillo?
Todas estas preguntas tienen un elemento común: el plástico. Un material creado para tener una vida útil como parte de prácticamente todo lo que consumimos, que también necesita tener una segunda vida después de ello. Y una tercera, y una cuarta. Esto es lo que se conoce como economía circular y es imprescindible si miramos a los datos.
La producción mundial de plástico ha pasado de 1,5 millones de toneladas en 1950 a los 359 millones en 2018, de acuerdo a cifras del Parlamento Europeo y Eurostat. En Europa se recogen cada año unos 30 millones de toneladas de residuos plásticos, según Plastics Europe. Sin embargo, el 85% se incinera, se exporta o se envía al vertedero.
Esto es, por un lado, una gran fuente de emisiones de CO2: se estima que, en 2019, la producción e incineración de plástico emitieron alrededor de 850 millones de toneladas de gases de efecto invernadero a nivel global. Por otro, es un desperdicio de recursos valiosos a los que se podría dar esa nueva vida.
La tecnología y la innovación de la industria química tienen la posibilidad de cambiar esa situación gracias al reciclaje químico, un complemento al reciclaje tradicional que está evolucionando a pasos agigantados.
Hasta ahora, en los procesos de reciclaje de residuos plásticos había imperado el reciclaje mecánico: triturar el material, realizar un proceso de extrusión y fundición, moldearlo y transformarlo. Esta alternativa, pese a ser la más desarrollada, no funciona en todos los casos.
¿Se puede realmente reutilizar todo lo que separas en el contenedor amarillo? No directamente. No todos los materiales pueden someterse a un reciclaje mecánico. A veces están muy degradados, contaminados o mezclados con sustancias difíciles de separar y limpiar.
"Con las tecnologías actuales y los medios de recogida y selección de residuos plásticos se puede recuperar como mucho un 50% de ellos. Enterrarlos en un vertedero no es una solución, estamos malgastándolos", señala Daniel Gambus, especialista de Sostenibilidad Corporativa de SABIC Europa. "El plástico es algo así como petróleo solidificado, las emisiones de carbono por incinerarlo son altísimas", añade. Aquí entra en juego el reciclaje químico, con el que podemos "cerrar el bucle".
En este tipo de reciclado se produce la descomposición del polímero para obtener los componentes iniciales con los que se formó, los monómeros. "Es un conjunto de tecnologías que permite volver a la materia prima y a los componentes fundamentales, transformarlos y darles un nuevo valor. Así, se pueden fabricar nuevos productos químicos y plásticos de la misma calidad que los creados a partir de recursos fósiles y reducir las emisiones", aglutina Cristina González, secretaria técnica de SusChem-España y directora de Innovación de la Federación Empresarial de la Industria Química Española (Feique).
En cualquier caso, hay que buscar la complementariedad, coinciden todos los expertos. "El reciclado químico no sustituye al mecánico, lo complementa. El mecánico tiene menor impacto ambiental y económico; el químico debe estar ahí donde este no llegue", indica Eva Verdejo, responsable del grupo de Reciclado Químico de AIMPLAS - Instituto Tecnológico del Plástico.
Con esta simbiosis, se puede abrir "una vía para aumentar el volumen y mejorar la calidad de los plásticos reciclados: debemos crear una jerarquía de tecnologías para cada uno, que vaya desde el reciclaje mecánico hasta el químico en base a las necesidades de cada plástico", afirma Andere Basterretxea, CEO y cofundadora de la startup POLYKEY.
Las distintas tecnologías de reciclado químico existentes se utilizan en función de las características del residuo y de la materia prima que se quiere obtener. "Los productos resultantes son diferentes en función de la tecnología, y no todas las tecnologías sirven para todos los residuos", aclara Sandra Meca, responsable de la Línea de Residuos y Economía Circular del centro tecnológico Eurecat.
Se pueden englobar en tres grupos principales:
Ahora, el juego de emparejar. "Si pensamos en residuos de materiales termoestables, como espumas de poliuretano o las resinas típicas de poliéster, son materiales que no se pueden volver a fundir. Con el reciclaje químico podemos obtener materiales con las mismas características", recuerda Eva Verdejo. En estos casos, se suelen utilizar procesos relacionados con solvólisis y despolimerizaciones.
También es interesante para materiales multicapa y materiales muy degradados, pero la aplicación que más se suele destacar del reciclado químico "es para la industria alimentaria en materiales que vayan a utilizar en contacto con alimentos", subraya Verdejo.
Las razones son sencillas: cuando ponemos un plástico en contacto con un alimento hay que asegurarse de que el material es seguro, tanto en origen y composición como una vez reciclado. "Si utilizo una botella de agua y después de vaciarla la lleno con un insecticida, un abono o un combustible, el material obtenido de ella con reciclaje mecánico no es seguro. Con el químico, puedo extraer los monómeros del polímero y purificarlos", explica Verdejo.
"Con los procesos de reciclaje químico de gasificación también se obtiene materia primera para la industria química, como metano y dióxido de carbono, con los que después se pueden sintetizar otros compuestos", explica Sandra Meca, responsable de la Línea de Residuos y Economía Circular del centro tecnológico Eurecat.
“En el caso de mezclas de plástico, el tratamiento mediante gasificación permite convertirlas en gas de síntesis", ejemplifica Meca. "Este gas, que es una mezcla de hidrógeno, metano y monóxido de carbono, puede utilizarse como materia prima en la industria química para sintetizar una variedad de productos químicos", detalla la experta de Eurecat. Con todas estas tecnologías y posibilidades, los principales jugadores de la industria química y empresas emergentes lanzan sus proyectos.
Las tecnologías de pirólisis son las más maduras del mercado y las que más integradas están en la cadena de valor. En estos procesos, están las empresas que recogen los residuos y las empresas que los convierten en el llamado aceite de pirólisis a través de procesos químicos termodinámicos. Las grandes compañías químicas y petroquímicas llegan a acuerdos con ellas para usar ese aceite como materia prima. Aquí empieza de nuevo la producción de plástico, que después venden a sus clientes para fabricar productos que llegan de nuevo al consumidor, cerrando así el círculo.
En el caso de la empresa química BASF, con sede central en Alemania, destaca el proyecto de reciclaje químico ChemCycling, con el que buscan "utilizar residuos plásticos para que no lleguen al medioambiente y crear materia prima en sustitución de la de origen fósil", explica Carles Navarro, director General de BASF Española y presidente de Feique.
Así, "en el cracker de nuestro proceso de producción se introduce tanto nafta (mezcla de hidrocarburos de origen fósil) como aceite de pirólisis (de origen reciclado) para obtener metano, etileno… Ahí empiezan las cadenas de valor". Es un proceso en el que no se pierde calidad: "Puedes juntar aceite de pirólisis y aceite de origen fósil y obtienes plástico completamente virgen", señala el experto.
Ahora, podemos responder al resto de preguntas que nos hacíamos al principio.
¿Por qué se acumulan pilas de neumáticos en los vertederos?
Son difíciles de reciclar y suelen acabar siendo incinerados. Ahora, son uno de los residuos con los que trabajan en ChemCycling en colaboración con la empresa New Energy, que los convierte en aceite de pirólisis en su planta de reciclado en Budapest (Hungría). El plástico que resulta después en BASF puede volver a ser utilizado para piezas de la industria automovilística.
"El proveedor automovilístico Grupo Antolin ha realizado un marco para techos solares en un Volvo eléctrico completamente con plástico procedente de reciclaje químico", ejemplifica Navarro.
¿Qué se hace con tu colchón viejo cuando compras uno nuevo?
La mayoría de los colchones se tiran a los 10 años de uso; esto implica 30 millones de colchones por año en la Unión Europea. "Es otro de los tipos de residuos que estamos acostumbrados a ver en vertederos e incineradoras. Como parte de ChemCycling y en colaboración con Quantafuel, una startup noruega, estamos reciclándolos químicamente para producir colchones nuevos; en particular, la espuma blanda de poliuretano", señala el experto.
El proceso de BASF descompone el poliuretano flexible y entrega el poliol utilizado inicialmente. A partir de ahí, BASF produce nueva espuma con una menor huella de carbono.
¿De dónde ha salido el envase del café que has pedido esta mañana?
Ojalá que de un plástico obtenido mediante reciclaje químico. Ese fue el caso de los cafés de la compañía Emmi Caffè Latte (cuya filial española es Kaiku), que se asoció con la empresa química austriaca Borealis para crear el primer polipropileno reciclado químicamente para un envase de estas características.
"Este fue uno de los primeros clientes a quien se lo pudimos ofrecer, incluía un 30% de material reciclado químicamente con nuestra tecnología Borcycle C", explica Stephan Roest, jefe de la Plataforma Estratégica de Soluciones para la Economía Circular de Borealis. Esta tecnología se suma a Borcycle M (de reciclaje mecánico), que creen que "debe ser siempre la primera opción".
Para el reciclaje químico utilizan pirólisis "a partir de residuos plásticos y de los residuos que sobran del reciclaje mecánico", detalla Roest. "Tenemos una planta piloto donde hacemos todo este proceso y también trabajamos con otras compañías, por ejemplo, en Bélgica", desgrana.
El experto cree que, ahora mismo, "todavía no podemos transformar todo el plástico a través de alternativas 100% sostenibles, pero en el futuro esperamos poder incluir también materia prima sintética a partir de cápsulas de carbono".
¿Y los plásticos de los helados, la sopa, la comida de tu gato?
Todo puede venir de materiales plásticos reciclados. En la multinacional SABIC, con sede global en Arabia Saudí, utilizan el líquido de pirólisis de su proveedor Plastics Energy para generar nuevos productos.
"El aceite de pirólisis entra dentro del proceso como una materia prima más y le confiere la misma calidad de siempre. Esto le da una flexibilidad total, puede ir a cualquier aplicación", explica Daniel Gambus, especialista de Sostenibilidad Corporativa de SABIC Europa.
Con más de 30 casos de éxito, destacan marcas conocidas como los helados Magnum, para los que han fabricado envases con polipropileno circular certificado de la iniciativa TRUCIRCLE de SABIC; Knorr y un innovador contenedor de caldo que utiliza polipropileno de impacto circular; o Estée Lauder y sus tubos de productos de belleza con poliolefinas circulares. Envases de pan de molde, queso, comida para mascotas, bolsas de supermercado son otros ejemplos.
"Estamos construyendo una planta de tratamiento de aceite de pirólisis en Holanda que estará operativa para finales de 2022", indica Gambus, que también hace mención a una cobertura especial de reciclaje químico con "recogida de plásticos cerca de las orillas de los ríos y del mar, para que no acaben en el agua y contaminen".
Ahora que la sostenibilidad forma parte intrínseca de todo lo que nace, sabemos que un mejor diseño de los productos facilita el reciclado del plástico. Sin embargo, la gran mayoría de lo que consumimos ahora y poseemos se ideó ajeno a la economía circular. Por eso, la tesitura es doble: reciclar lo que ya está en el mercado y rediseñar el futuro.
En Repsol, su buque insignia es el proyecto Zero, una iniciativa en la que también "se utiliza aceite pirolítico de reciclaje químico para alimentar los crackers de producción y obtener nuevos plásticos", detalla Roberto Gómez, gerente de Economía Circular en el negocio de Química de Repsol. Ya están trabajando con grandes marcas internacionales de productos de consumo, alimentación, electrodomésticos y automoción para que utilicen estos materiales.
Sin embargo, Gómez subraya que uno de los mayores retos es que "cada artículo de cada industria tiene una casuística en sí misma: hay que entender su diseño, sus necesidades, cómo se consume, cómo se recupera después el material, su ciclo completo". Por ejemplo, "fabricar un parachoques tiene unos requerimientos técnicos muy elevados; ahora hay que pasar a hacerlo con materiales reciclados y mantener ese valor".
En Repsol y en su Technology Lab también trabajan en otras tecnologías de reciclaje químico: "Estamos investigando en la recuperación de espumas de poliuretano, para lo que se va a construir una planta de reciclado en Puertollano [Ciudad Real], y en procesos de gasificación para transformar residuos sólidos urbanos en metanol en Tarragona".
Seguro que nadie lo piensa mientras ve un partido de fútbol, pero otro material que se ideó sin pensar en su segunda vida fue el césped artificial. "Es muy difícil de reciclar porque por la parte de detrás tiene un recubrimiento bastante grueso de látex o poliuretano que evita que el pelo del césped salte. Ahora, lo estamos consiguiendo con reciclaje químico", explica Eva Verdejo de AIMPLAS.
En el proyecto RECITURF de AIMPLAS se aplican procesos biológicos para "eliminar todo ese recubrimiento y liberar las partes del césped para que puedan ser recicladas". La experta recuerda que "el césped que se recicla ahora es el que se puso en el mercado hace 10 años, ahora habría que diseñarlo pensando en su sostenibilidad".
Puede que no sea posible hacerlo en todos los escenarios de manera inmediata, pero se trata de ir empezando, afirma Verdejo: "Si hablamos del césped de la FIFA, las exigencias para un campo de fútbol son altísimas y tiene unas propiedades muy específicas. En estos momentos no se puede hacer pensando en el reciclaje, pero en un césped doméstico sí; vamos paso a paso".
La propuesta de la startup vasca POLYKEY busca ir más allá en lo que llaman un superreciclaje: no solo se obtienen los monómeros de inicio de los plásticos tratados, también una molécula de alto rendimiento difícil de conseguir de otra manera - en química orgánica clásica es caro, tóxico y con rendimientos bajos.
Poseen una patente de reciclaje de policarbonato, "el plástico que se usaba para los CD, en construcciones, electrónica de portátiles y ordenadores, un polímero que se recicla muy poco y que representa a nivel mundial 6 millones de toneladas al año", explica Coralie Jehanno, cofundadora y CSO de POLYKEY.
"Hemos desarrollado una tecnología que nos permite reciclarlo: de un lado, obtenemos el monómero de partida para hacer ese mismo plástico, y por otro lado carbonato cíclico, una familia de moléculas muy versátil y muy demandada", indica Jehanno. Se pueden utilizar en biomedicina, electrónica, materiales de alta resistencia a la temperatura e impresión 3D.
En el proceso de reciclaje químico utilizan el desecho de policarbonato más un reactivo químico, en este caso catalizadores orgánicos, para acelerar la reacción. "Solo necesitamos unos 50ºC, mucho menos que la pirólisis convencional que suele estar a 500ºC; por eso, energéticamente es muy favorable", añade la Doctora en Química de Polímeros. Ahora mismo disponen de un reactor piloto de 3 litros y "a principios de año esperan tener otro reactor de 20 litros".
Para Jehanno, esto es un punto de inflexión: "Tenemos que considerar el reciclaje como un método nuevo para obtener moléculas que con la petroquímica son difíciles y costosas. En vez de verlos como un desecho, necesitamos empezar a considerar a los plásticos como una nueva fuente de valor".
El reciclaje químico avanza y actores y factores empiezan a confluir. "La economía circular del futuro de nuestra industria tiene que ser una mezcla de reciclaje mecánico, químico, plásticos biobasados, carbono y todas las alternativas innovadoras que vayamos investigando", asegura Stephan Roest de Borealis.
"En los próximos años veremos empresas que implantarán soluciones de reciclado químico y aportarán a temas de sostenibilidad y economía circular. Tenemos que trabajar en temas de legislación y normativa, y aclarar muchas cosas desde el punto de vista de la administración pública", añade Eva Verdejo de AIMPLAS.
Preguntas como qué es reciclaje químico, cuándo lo aplicamos y cuándo no, y qué requerimientos tiene están por definir. También, "hay que permitir contabilizar el material reciclado químicamente dentro de los residuos reciclados, algo vital para las empresas y para los objetivos de reciclaje de la Comisión Europea", recuerda Cristina González, de SusChem-España y Feique.
Al margen de su potencial, "el caballo de batalla es el precio y la energía que consumen los procesos termoquímicos, por eso estamos lejos del escalado industrial generalizado", opina Sandra Meca de Eurecat.
"La tecnología no está madura del todo y es más caro producir con materia prima de origen reciclado que de origen fósil. También para las empresas con las que reciclamos supone una gran inversión tener esas plantas de reciclaje químico", señala Carles Navarro de BASF España.
Roberto Gómez de Repsol considera que el aporte energético se ve recompensado y acaba siendo neutro. "Sí que tienes que invertir energía para despolimerizar, pero a cambio consigues una bonificación en todo el sistema plástico: los residuos no van al vertedero, no se emite ese CO2 y consigues que el plástico tenga una segunda, tercera, cuarta vida", valora.
Lejos de demonizar ni a los propios plásticos ni a sistemas de reciclaje tradicional, las empresas y organizaciones conocen la importancia de este material y buscan reformular su existencia y su presencia.
Verdejo lo resume: "Los plásticos son el material del presente y del futuro. Frente a otros, ofrecen muchas ventajas y menos emisiones, pero hay que ver cómo gestionar los residuos. Con la complementariedad del reciclaje mecánico, el químico y otros procesos auxiliares, podremos alcanzar su circularidad".
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