Todos los residuos plásticos podrían convertirse en plásticos nuevos y de alta calidad mediante el craqueo por vapor avanzado.

24.10.2019

Illustration: Boid

El sistema tecnológico que hace posible el uso circular de los plásticos, conectando todos los materiales a base de carbono de origen fósil y biogénico.

Un grupo de investigación de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, ha desarrollado un proceso eficiente para descomponer cualquier residuo plástico a nivel molecular. Los gases resultantes pueden volver a transformarse en nuevos plásticos de la misma calidad que el original. El nuevo proceso podría transformar las actuales fábricas de plástico en refinerías de reciclaje, en el marco de la infraestructura existente.

El hecho de que los plásticos no se descompongan y, por lo tanto, se acumulen en nuestros ecosistemas, es uno de nuestros principales problemas medioambientales. Pero en Chalmers, un grupo de investigación dirigido por Henrik Thunman, profesor de Tecnología Energética, ve la resistencia del plástico como un activo. El hecho de que no se degrade hace posible el uso circular, creando un verdadero valor para el plástico usado, y por lo tanto un impulso económico para recogerlo.

"No debemos olvidar que el plástico es un material fantástico, nos proporciona productos con los que de otro modo sólo podríamos soñar. El problema es que se fabrica a un costo tan bajo que ha sido más barato producir nuevos plásticos a partir del petróleo y el gas fósil que reutilizar los residuos plásticos", dice Henrik Thunman.

Ahora, a través de la experimentación con la recuperación química mediante el craqueo del plástico con vapor, los investigadores han desarrollado un proceso eficiente para convertir plásticos usados en plásticos de calidad virgen.

"A través de la búsqueda de la temperatura adecuada, que es de unos 850 grados centígrados, la velocidad de calentamiento y el tiempo de residencia adecuados, hemos podido demostrar el método propuesto a una escala en la que convertimos 200 kg de residuos plásticos por hora en una mezcla de gases útil. Esto puede ser reciclado a nivel molecular para convertirse en nuevos materiales plásticos de calidad virgen", dice Henrik Thunman.

Los experimentos se llevaron a cabo en las instalaciones de Chalmers Power Central en Gotemburgo.

En 2015, se generaron alrededor de 350 millones de toneladas de residuos plásticos en todo el mundo. En total, el 14% se recogió para la recuperación de materiales: el 8% se recicló en plásticos de menor calidad y el 2% en plásticos de calidad similar a los originales. Alrededor del 4 por ciento se perdió en el proceso.

En general, alrededor del 40% de los desechos plásticos del mundo en 2015 se procesaron después de su recogida, principalmente mediante la incineración para la recuperación de energía o la reducción del volumen, liberando dióxido de carbono a la atmósfera.

El resto, alrededor del 60 por ciento, fue a parar a vertederos. Sólo alrededor del 1% no se recogió y se filtró a los entornos naturales. Aunque sólo sea un pequeño porcentaje, esto representa un problema medioambiental significativo, ya que la cantidad de residuos plásticos es tan alta en general, y como la degradación natural del plástico es tan lenta, se acumula con el paso del tiempo.

El modelo actual de reciclaje de plástico tiende a seguir lo que se conoce como la"jerarquía de residuos". Esto significa que el plástico se degrada repetidamente, para disminuir su calidad antes de ser quemado para la recuperación de energía.

"En lugar de esto, nos centramos en capturar los átomos de carbono del plástico recolectado y utilizarlos para crear un nuevo plástico de calidad original, es decir, de vuelta a la cima de la jerarquía de los residuos, creando una circularidad real".

Hoy en día, los plásticos nuevos se fabrican rompiendo fracciones de petróleo y gas fósil en un dispositivo conocido como'cracker' en las plantas petroquímicas. Dentro de la galleta, se crean bloques de construcción que consisten en moléculas simples. Estos pueden entonces combinarse en muchas configuraciones diferentes, resultando en la enorme variedad de plásticos que vemos en nuestra sociedad.

Para hacer lo mismo con los plásticos recolectados, es necesario desarrollar nuevos procesos. Lo que los investigadores de Chalmers presentan ahora son los aspectos técnicos de cómo podría diseñarse e integrarse un proceso de este tipo en las plantas petroquímicas existentes, de una manera rentable. Eventualmente, este tipo de desarrollo podría permitir una transformación enormemente significativa de las plantas petroquímicas actuales en refinerías de reciclaje del futuro.

Los investigadores continúan su trabajo en el proceso.

"Ahora estamos pasando de las pruebas iniciales, que tenían por objeto demostrar la viabilidad del proceso, a centrarnos en el desarrollo de una comprensión más detallada. Este conocimiento es necesario para ampliar el proceso de unas pocas toneladas de plástico al día a cientos de toneladas. Es entonces cuando se vuelve comercialmente interesante", dice Henrik Thunman.

Más sobre: El método de los investigadores de Chalmers y su potencial:

El proceso es aplicable a todos los tipos de plástico que resultan de nuestro sistema de residuos, incluyendo aquellos que históricamente han sido almacenados en vertederos o en el mar.

Lo que hace que ahora sea posible utilizar los plásticos recogidos y clasificados en las grandes plantas petroquímicas es que se recoge un volumen suficiente de material, lo que significa que, en teoría, las plantas pueden mantener la misma producción. Estas plantas necesitan entre 1 y 2 millones de toneladas de residuos plásticos clasificados al año para adaptarse a los niveles de producción que actualmente derivan del petróleo y del gas fósil.

La cantidad total de residuos plásticos de Suecia en 2017 era de alrededor de 1,6 millones de toneladas. Sólo alrededor del 8 por ciento de esa cantidad se recicló en plásticos de menor calidad.

Por lo tanto, los investigadores de Chalmers ven una oportunidad para crear un uso circular del plástico en la sociedad, así como para liberarnos de la necesidad de petróleo y gas fósil para producir varios plásticos de alta calidad.

"El uso circular ayudaría a dar a los plásticos usados un verdadero valor y, por lo tanto, un impulso económico para recolectarlos en cualquier lugar de la tierra. A su vez, esto ayudaría a minimizar la liberación de plástico en la naturaleza y crearía un mercado para la recolección de plástico que ya ha contaminado el medio ambiente natural, dice Henrik Thunman.

Los materiales biológicos al final de su vida útil, como el papel, la madera y la ropa, también podrían utilizarse como materia prima en el proceso químico. Esto significaría que podríamos reducir gradualmente la proporción de materiales fósiles en el plástico. También podríamos crear emisiones negativas netas, si el dióxido de carbono también se captura en el proceso. La visión es crear un sistema circular sostenible para los materiales basados en el carbono.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

Chalmers University of Technology

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