Plásticos más allá de los residuos: su conversión en combustibles y materiales innovadores
¿Alguna vez se ha preguntado adónde van todos los plásticos que consumimos a diario? Las imágenes de vertederos, océanos y costas llenas de residuos plásticos son algo que nos resulta muy familiar. En 2021, cada persona en la Unión Europea generó aproximadamente 36,1 kilos de residuos de envases plásticos, de los cuales solo se recicló el 40,7 %. Resulta preocupante, ¿no?
Lamentablemente, la gestión del final de vida de losresiduos plásticos no ha avanzado lo suficiente como para prevenir los impactosambientales negativos asociados a su uso y desecho. Entre estos, se incluyen lacontaminación de los ecosistemas, la formación de microplásticos y la emisiónde gases de efecto invernadero durante su manejo.
Por lo tanto, es necesario desarrollar nuevos procesos parasu tratamiento y aprovechamiento. Estos avances deben ir acompañados de uncambio de comportamiento por parte de la ciudadanía en lo que respecta al uso ydesecho de los plásticos, de modo que la academia, la administración, el sectorprivado y la sociedad civil podamos contribuir conjuntamente a un mundo conmenos residuos plásticos.
De plásticos derivados del petróleo a plásticos biobasados
Los plásticos están compuestos por largas moléculas unidasentre sí. La mayoría de los materiales plásticos utilizados son derivados decompuestos basados en el petróleo. Únicamente una pequeña fracción es derivadade fuentes renovables (1 % del volumen total de producción de polímeros deorigen fósil durante 2018, según datos de nova-Institut).
Debido a su carácter recalcitrante y pobre biodegradilidad,los plásticos tardan cientos de años en degradarse y se acumulan en lanaturaleza. A ello hay que añadir la creciente contaminación global y laemergencia climática generada como consecuencia del uso de recursos derivadosde fuentes fósiles. En 2023 se alcanzaron emisiones fósiles totales de 36 800millones de toneladas métricas de CO₂.
Una posible solución para minimizar estos problemas consisteen fomentar el desarrollo de los plásticos biobasados, que además de serrenovables, pueden degradarse en subproductos no tóxicos al final de su vidaútil.
Hacia una economía circular de los plásticos
La producción y consumo de plásticos actual puede definirsecomo lineal: los plásticos se sintetizan, se utilizan y se desechan una vez hancumplido su función. Este modelo lineal es particularmente problemático enproductos con una corta vida útil, como son los plásticos de un solo uso. Porello, en España la Ley 7/2022, de 8 deabril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular regulala producción y uso de este tipo de plásticos.
Desde el 1 de enero de 2023, se establece una serie deobjetivos específicos para las botellas de plástico a fin de avanzar en laconsecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la Agenda 2030. La Ley7/2022 también introduce medidas fiscales con el objetivo de incentivar laeconomía circular, desarrolla en mayor profundidad la responsabilidad ampliadadel productor e introduce nuevas medidas de prevención de generación deresiduos. Un ejemplo es la meta 12.5, centrada en la reducción de la generaciónde desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado yreutilización.
El uso del plástico debe basarse en un modelo circular. Laeconomía circular de los plásticos busca minimizar el impacto ambientalmediante su reutilización, reparación, reciclaje y recuperación. A la par,resulta esencial modificar los modelos de consumo para reducir la generación deestos residuos.
El upcycling o supravalorizado de plásticos
Una vez reducida la masa de residuos plásticos y tras suseparación, el reciclaje resulta técnica y económicamente atractivo. Entre losmétodos de reciclaje existentes para gestionar los residuos plásticos, unaopción muy prometedora es el supravalorizado o upcycling.
El upcycling de plásticos se basa en el uso deresiduos para la obtención de productos de gran valor añadido, como nuevasmoléculas, polímeros o materiales. Este proceso es complementario al reciclajemecánico, donde los plásticos son fundidos y reprocesados, o el químico, dondelos residuos plásticos se descomponen en sus componentes básicos.
De entre las diferentes opciones de supravalorizado deplásticos, la carbonización hidrotérmica resulta de gran valor tanto paramateriales basados en el petróleo como polímeros naturales tipo celulosa. Setrata de una tecnología potencialmente limpia, donde los procesos se llevan acabo a temperaturas bajas (160-220 °C) y presiones saturadas (2-10megapascales).
Esta técnica permite obtener materiales carbonosos comolos carbon dots, nanopartículas compuestas por carbono cuyo tamaño esinferior a 10 nanómetros, o el más conocido grafeno. Estas sustancias puedenser utilizados en la producción de supercondensadores
La despolimerización –proceso por el que un plástico sufrecortes y se transforma en moléculas más sencillas llamadas monómeros– de losplásticos facilita la formación de estos materiales carbonosos durante lacarbonización hidrotérmica. Mientras que algunos plásticos biobasados, como losque se usan para fabricar bolsas de supermercado biodegradables, resultanfáciles de despolimerizar, la mayoría de los plásticos basados en el petróleopresentarán mayores desafíos y requerirán técnicas más complejas.
Entre los productos de valor añadido obtenidos, cabendestacar los combustibles derivados de residuos plásticos (aceites depirólisis, gasóleo), los materiales carbonáceos como el negro de carbón (usadocomo pigmento o refuerzo en gomas y plásticos) y los precursores de otrosmateriales (etilenglicol y ácido tereftálico cuando se valoriza el PET).
Una vez obtenidos estos compuestos, se pueden aplicar endispositivos de almacenamiento de energía como baterías y supercondensadores,tan necesarios para la transición energética.
El camino hacia la reducción de residuos plásticos
Los residuos plásticos representan uno de los principalesproblemas ambientales del siglo XXI. La conversión de estos residuos enproductos útiles y de gran valor añadido mediante supravalorizado supondría ungran avance, tanto en términos económicos como de sostenibilidad ycircularidad.
Existen numerosos tipos de plásticos diferentes, y esnecesario analizar los procesos para despolimerizar y supravalorizar cada unode ellos. Además, se debe tener en cuenta que en los residuos se acumulandistintos tipos de plástico, por lo que resulta necesario estudiar elcomportamiento de mezclas a la hora de realizar su upcycling.
Otra opción es la sustitución de los plásticos basados en elpetróleo por materiales de origen renovable como la celulosa, la lignina y laquitina. Estos materiales, mayoritariamente obtenidos de biomasa forestal omarina, presentan buenas propiedades funcionales, pueden ser reciclados y sonbiodegradables, lo que puede ayudar a incrementar la circularidad de losmateriales mientras se reducen las emisiones de carbono fósil a la atmósfera.
Finalmente, como sociedad, resulta necesario que tomemosconsciencia del daño que causan los residuos generados y nos esforcemos endisminuirlos mediante la reducción y la reutilización. Como sabemos, no existeun “planeta B” y, por lo tanto, debemos cuidar y valorar al máximo el mundo enel que vivimos para que las generaciones venideras puedan disfrutar de él.
[Este contenido procede de TheConversation.com. Lee el original aquí]