Un proceso de reciclaje pionero convierte los residuos mixtos en plásticos de alta calidad
El método de reciclaje está inspirado en el ciclo natural del carbono y podría eliminar el impacto climático de los materiales plásticos, o incluso limpiar el aire de dióxido de carbono
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"Hay suficientes átomos de carbono en los desechos para satisfacer las necesidades de toda la producción mundial de plástico. Usando estos átomos, podemos desacoplar nuevos productos plásticos del suministro de materias primas fósiles vírgenes. Si el proceso funciona con energía renovable, también obtenemos productos plásticos con un 95 % menos de impacto climático que los que se producen hoy en día, lo que significa efectivamente emisiones negativas para todo el sistema”, dice Henrik Thunman, profesor de tecnología energética en la Chalmers University of Technology y uno de los autores del estudio publicado en el Journal of Cleaner Production.
Para lograr ciclos circulares, necesitamos hacer un mejor uso de los recursos que ya están en uso en la sociedad. Henrik Thunman y su equipo de investigación quieren centrarse en un recurso importante que a menudo se convierte en humo hoy en día: los átomos de carbono en nuestros desechos, que actualmente se incineran o terminan en vertederos en lugar de reciclarse. Esto es posible con tecnologías que tienen como objetivo el carbono contenido en los residuos de plástico, papel y madera, con o sin residuos de alimentos, para crear una materia prima para la producción de plásticos con la misma variedad y calidad que los que se producen actualmente a partir de materias primas fósiles.
Igual que la naturaleza
Los métodos actuales de reciclaje de plástico pueden reemplazar no más del 15-20% de la materia prima fósil necesaria para satisfacer la demanda de plástico de la sociedad. Los métodos avanzados propuestos por los investigadores se basan en tecnologías termoquímicas e implican el calentamiento de los desechos a 600-800 grados centígrados. Luego, los desechos se convierten en un gas que, después de agregar hidrógeno, puede reemplazar los componentes básicos de los plásticos. El uso de este método de reciclaje podría desvincular nuevos productos plásticos del suministro de nuevas materias primas fósiles.
Los investigadores detrás del estudio están desarrollando un método de reciclaje termoquímico que produce un gas que luego puede usarse como materia prima en las mismas fábricas en las que actualmente se fabrican productos plásticos a partir de petróleo o gas fósil. Diferentes tipos de desechos, como productos de plástico viejos y vasos de papel, con o sin restos de alimentos, se depositan en los reactores de Chalmers Power Central.
“La clave para un reciclaje más extenso es considerar los desechos residuales de una manera completamente nueva: como una materia prima llena de átomos de carbono útiles. Luego, los desechos adquieren valor y se pueden crear estructuras económicas para recolectar y utilizar el material como materia prima en todo el mundo”, dice Henrik Thunman.
El principio del proceso está inspirado en el ciclo natural del carbono. Las plantas se descomponen en dióxido de carbono cuando se marchitan, y el dióxido de carbono, utilizando el sol como fuente de energía y fotosíntesis, crea nuevas plantas.
“Sin embargo, nuestra tecnología difiere de la forma en que funciona en la naturaleza porque no tenemos que tomar el desvío a través de la atmósfera para hacer circular el carbono en forma de dióxido de carbono. Todos los átomos de carbono que necesitamos para nuestra producción de plástico se pueden encontrar en nuestros desechos y se pueden reciclar usando calor y electricidad”, dice Henrik Thunman.
Los cálculos de los investigadores muestran que la energía para impulsar tales procesos puede obtenerse de fuentes renovables como la energía solar, eólica, hidráulica o biomasa, y serán más eficientes energéticamente que los sistemas que se utilizan hoy en día. También es posible extraer el exceso de calor de los procesos de reciclaje, lo que en un sistema circular compensaría la producción de calor que actualmente se deriva de la incineración de residuos, eliminando al mismo tiempo las emisiones de dióxido de carbono asociadas a la recuperación de energía.
Puede reemplazar las materias primas fósiles
La investigación se ha llevado a cabo en el marco del proyecto FUTNERC. Los investigadores han demostrado que el proceso puede funcionar en colaboración con el fabricante de plásticos Borealis en Stenungsund, Suecia, donde verificaron los resultados y demostraron que la materia prima se puede usar para fabricar plástico, reemplazando las materias primas fósiles que se usan en la actualidad.
“Nuestro objetivo es crear una economía circular para los plásticos. Nuestros productos de plástico son clave para la transformación hacia una sociedad sostenible, por lo que es importante para nosotros apoyar investigaciones como esta. Ya tenemos proyectos que crean circularidad para nuestros productos de plástico, pero se necesitan más soluciones. Por lo tanto, estamos satisfechos con estos excelentes resultados, que pueden ayudarnos a acercarnos un poco más a nuestro objetivo”, dice Anders Fröberg, director ejecutivo de Borealis AB.
El estudio Reciclaje conjunto de materiales de carbono natural y sintético para una economía circular sostenible se publicó en el Journal of Cleaner Production y fue escrito por Isabel Cañete Vela, Teresa Berdugo Vilches, Göran Berndes, Filip Johnsson y Henrik Thunman.
