Son necesarios nuevos métodos de producción de PS y tecnologÃas viables que reintroduzcan los desechos en la cadena de valor.
| INVESTIGACIóN, DESARROLLO E INNOVACIóN No había opciones viables hasta ahoraIdentifican un proceso de reciclaje químico de PS eficiente y rentableJorge Rodríguez 3 de junio de 2024 |
Hasta el 60% de todo el poliestireno (PS) que se utiliza actualmente podrÃa reciclarse para obtener estireno. Asà lo asegura un equipo de cientÃficos que ha hallado un método que, dicen, podrÃa convertirse en la primera “opción tecnológica viable para el reciclaje quÃmico de residuos de PS”.
El reciclaje quÃmico del PS se presenta como la gran esperanza para valorizar los residuos de este material a gran escala
El PS es uno de los plásticos más consumidos y, en muchas de las aplicaciones en las que se usa, es especialmente difÃcil de sustituir. Comúnmente utilizado para empaquetar y proteger bienes de consumo y alimentos, es un material liviano, económico y dimensionalmente estable que reduce los daños durante el transporte y proporciona un aislamiento superior para proteger los productos de los cambios de temperatura. Actualmente, el PS se produce a partir de la polimerización del estireno obtenido de la deshidrogenación catalÃtica del etilbenceno, que se obtiene del petróleo. Para avanzar hacia la sostenibilidad y la circularidad, se requieren nuevos métodos de producción de PS y tecnologÃas viables para recuperar los residuos de PS y reintroducirlos en la cadena de valor.
Hasta ahora, el reciclaje quÃmico de PS mediante pirólisis no era eficiente porque se obtenÃa estireno contaminado por productos secundarios, no apto para la polimerización.
Hasta la fecha, se ha demostrado que el PS se puede reciclar mecánicamente. España se acerca a la cifra de 60.000 Tms. de residuos de poliestireno expandido (EPS) anuales, procedentes de diversas partes del mundo. Según la Asociación Nacional de Poliestireno Expandido (ANAPE), nuestro paÃs “es una potencia en el sector del reciclado de PS”. Una exitosa colaboración entre PLÃSTICOS GALIÃN y TRAXPO ha permitido convertir residuos de EPS en “un material valorizable y perfectamente reciclable, a pesar de que siga extendida la falsa idea de que el EPS no se puede reciclar o que hacerlo no es rentable”. También se han realizado proyectos de investigación como Life EPS-SURE en el que, según el GRUPO LANTERO, que participó extruyendo láminas de rPS, se demostró que “el PS reciclado mecánicamente es adecuado para el contacto con alimentos”. En Francia, ESLAVA PLÃSTICOS tiene previsto recuperar, al menos, 10.000 Tms./año de PS de bandejas y otros envases en un proceso de circuito cerrado, de un total de 100.000 Tms. de PS de procedencia doméstica.
Ha habido avances en el reciclaje mecánico del PS, pero la escalabilidad y logÃstica es complicada y el material acaba degradándose
A pesar de los avances logrados en el reciclaje mecánico del PS, el tratamiento térmico repetido provoca en muchas ocasiones una degradación irreversible y la correspondiente pérdida de propiedades clave como la resistencia mecánica y la flexibilidad. Además, muchas instalaciones de reciclaje no aceptan desechos de PS, ya que requieren equipos especializados para reciclarlos mecánicamente.
Muchas instalaciones no aceptan residuos de PS, ya que requieren equipos especializados para reciclarlos mecánicamente.Debido a su peso ligero y amplio volumen, el transporte del PS es costoso, lo que hace que su reciclaje mediante métodos mecánicos sea ineficaz a grandes escalas. En los resultados del proyecto Life EPS-SURE, se reconoce que “es necesario mejorar la viabilidad económica, sobre todo en la recogida y fase logÃstica. La ligereza y el volumen del EPS aumentan los costes y la trazabilidad debe mantenerse en todo momento. La construcción de una planta de reciclaje a escala industrial requerirÃa una inversión importante”. Todas estas dificultades han hecho que algunas voces pidan incluso la prohibición del PS, tanto desde el sector reciclador como desde la polÃtica.
Este nuevo proceso es eficiente energética y económicamente
El reciclaje quÃmico del PS se presenta como la gran esperanza para valorizar los residuos de este material a gran escala y convertirlo en un plástico verdaderamente circular. Los resultados de un reciente estudio publicado en Chemical Engineering Journal son muy prometedores, según los explica Michael Timko, profesor de IngenierÃa QuÃmica y miembro del equipo de cientÃficos que ha llevado a cabo la investigación. “Nuestro análisis concluye que el PS es un candidato ideal para un proceso de reciclaje quÃmico. Sorprendentemente, el proceso es eficiente desde el punto de vista energético y potencialmente competitivo desde el punto de vista económico. En términos de inversión, este proceso tiene el potencial de ser equivalente al coste que supone la adopción de medidas simples como las que tienen que ver con la conservación de energÃa para reducir las emisiones”.
Incentivando a los consumidores a reciclar el PS para crear un flujo único de estos residuos, el método serÃa aún más atractivo económicamente.
El método, basado en la pirólisis, ha sido descubierto utilizando Aspen HYSYS, un software que simula procesos quÃmicos mediante modelos matemáticos, ampliamente utilizado tanto para operaciones unitarias como para la proyección de refinerÃas y plantas industriales. Hasta ahora, el reciclaje quÃmico de residuos de PS mediante pirólisis planteaba algunos desafÃos. Generalmente, el estireno de la corriente de PS está contaminado con productos secundarios que incluyen ?-metilestireno, tolueno, etilbenceno y dÃmero de estireno. La ??pirólisis catalÃtica puede aumentar el rendimiento del aceite lÃquido resultante, pero normalmente con un efecto secundario perjudicial: el rendimiento del estireno se reduce, debido a la producción de productos secundarios contaminantes. La presencia de estos contaminantes impide el uso de este estireno como materia prima para la fabricación de PS, ya que se requiere una pureza del monómero >99% para la polimerización.
El PS es uno de los plásticos más consumidos y, en muchas de sus aplicaciones, es difÃcil de sustituir
El proceso ahora identificado implica un reactor de pirólisis, un intercambiador de calor y un par de columnas de destilación, que separan las partes de PS en estireno de "grado monómero" y petróleo "ligero" y "pesado" como subproductos, que pueden también reutilizarse de otras maneras. El método tiene un rendimiento del 60%, lo que significa que, de 1 kilogramo de PS usado, quedarÃan disponibles 600 gramos de estireno de grado monómero puro al 99% para generar PS nuevo, reduciendo asà el uso de combustibles fósiles. El trabajo también destaca los beneficios ambientales, señalando que el coste de disminuir la cantidad de emisiones de carbono mediante la implementación de este proceso es de aproximadamente 1,5 $ por Tm. de CO2, considerablemente menor que muchos otros procesos de reciclaje.
“Acompañado de polÃticas que incentiven a los consumidores a reciclar el PS y contribuyan a crear un flujo único de estos residuos, harÃan que este proceso fuese todavÃa más atractivo económicamente”, aseguran los responsables del estudio.