El reciclaje químico y su crecimiento en la región

El reciclaje químico se erige cada vez más como una tecnología complementaria al reciclaje mecánico para el cierre de ciclo de productos plásticos. En este artículo revisamos las tecnologías disponibles y su campo de aplicación, así como algunos ejemplos de implementación que ya se están dando en América Latina.

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Las tecnologías de reciclaje mecánico no resuelven completamente el problema de la contaminación plástica, debido a sus limitaciones en el manejo de residuos plásticos mezclados, al tipo de plásticos que pueden reciclarse y al número de veces que puede hacerse. Desde esta perspectiva, el reciclaje químico se considera una solución innovadora, complementaria y ambientalmente viable, que permite convertir los residuos plásticos en productos de valor agregado.

El reciclaje químico es un proceso que descompone los polímeros plásticos en moléculas más pequeñas, como monómeros o compuestos básicos, que pueden ser reutilizados para la producción de nuevos plásticos o materiales químicos. A diferencia del reciclaje mecánico, que se limita a la transformación física del plástico, el reciclaje químico permite obtener materias primas de alta calidad, incluso a partir de plásticos de baja calidad o contaminados.

Existen diversas tecnologías de reciclaje químico, adecuadas según la naturaleza del material que queremos recuperar. Para materiales termoplásticos no reticulados se ha investigado el uso de técnicas como la despolimerización o termólisis (que incluye procesos como la pirólisis y desgasificación). En cambio, para los polímeros reticulados se utiliza el método de disolución o vitrimerización, siendo esta última una técnica más novedosa. Finalmente, en el caso del reciclaje de textiles, se recurre a métodos como la extracción/disolución y purificación de los polímeros, o la despolimerización de las fibras.

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En la Tabla 1 se presentan algunas de las tecnologías de reciclaje químico que se pueden implementar en función del tipo de residuo plástico.

Tecnologías de reciclaje químico

A continuación se describen las principales tecnologías de reciclaje químico:

• Pirólisis: La Pirólisis es un proceso por el cual se descompone el polímero en monómeros empleando calor y presión, denominado “craqueo térmico”. Este método hace posible la recuperación de mezclas de residuos que se encuentran en alto grado de degradación. Actualmente este proceso es el más empleado y desarrollado a nivel industrial.
• Solvólisis: En esta tecnología se emplean disolventes, temperatura y presión, para llevar a cabo una reacción inversa de formación de polímeros. Como resultado del proceso se obtienen oligómeros, monómeros o derivados de los mismos. Esta técnica ha sido implementada en la recuperación de materiales complejos, mezclas de plásticos, materiales altamente degradados y materiales compuestos.
• Despolimerización: Para lograr una despolimerización es necesario emplear solventes, temperatura, presión y algunos reactivos o una combinación de estos, dependiendo del polímero a reciclar; el resultado es un polímero purificado en solución, un oligómero, un monómero o una materia prima cruda en forma gaseosa o líquida. En los últimos años, el material más reciclado a través de este método es el PET, que es el cuarto material más producido en el mundo.
• Vitrimerización: La vitrimerización o disolución es uno de los métodos utilizados para convertir residuos de materiales poliméricos en compuestos de alto valor. En este método, la red polimérica se difunde en un disolvente que contiene un catalizador adecuado, el cual penetra la red del polímero, desencadenando una reordenación de los enlaces permitiendo la remodelación del material reticulado sin la necesidad de su desintegración física o despolimerización.

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Ventajas y desventajas del reciclaje químico

El reciclaje químico ofrece varias ventajas. Por un lado, permite procesar una amplia variedad de plásticos, incluyendo aquellos que no son reciclables mecánicamente. Además, obtiene monómeros o compuestos básicos de alta pureza, aptos para la producción de nuevos plásticos de calidad virgen. Finalmente, contribuye a cerrar el ciclo de vida de los plásticos, reduciendo la necesidad de extraer nuevas materias primas.

Sin embargo, también tiene varias desventajas. La principal es su impacto en emisiones de gases de efecto invernadero. De acuerdo con varios Análisis de Ciclo de Vida los gases de efecto invernadero se emiten en múltiples etapas durante el proceso de reciclaje químico, y existe una cantidad importante de material que termina por perderse o incinerarse.

El precio de los catalizadores y materias primas utilizados en los diferentes procesos de reciclaje químico es alto, elevando los costos de su implementación. Materiales como el polietileno y el polipropileno exhiben una alta viscosidad a temperaturas elevadas, lo que los hace inadecuados para la infraestructura de refinación de petróleo existente, disminuyendo la eficiencia energética del proceso de manera significativa.

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Casos de éxito en Latinoamérica

A pesar de ser una tecnología relativamente nueva, el reciclaje químico ha comenzado a dar sus primeros pasos en Latinoamérica, con algunos proyectos pioneros que demuestran su viabilidad y potencial.

En México, Greenback es la primera planta de reciclaje químico enfocada en empaques flexibles, mediante la implementación del proceso de pirólisis por inducción de microondas; la planta tiene una capacidad de procesar 3000 toneladas de empaques flexibles anualmente.

En Brasil, Braskem ha invertido en la construcción de una planta de reciclaje químico, implementando una tecnología pionera de reciclado químico sin pirólisis para transformar residuos plásticos en productos químicos básicos. El proceso se realiza mediante un catalizador y una tecnología de proceso propia, se rompen las moléculas de plástico, posibilitando otras aplicaciones futuras. Su capacidad de producción es de 6 mil toneladas anuales.

En Colombia el Grupo Ecopetrol, desde Esenttia, anunció la primera planta de reciclaje químico para producir polipropileno 100 % circular proveniente de plástico posconsumo, ubicada en Barrancabermeja, Colombia. La planta permite recuperar anualmente alrededor de 500 toneladas de residuos plásticos de difícil reciclabilidad. El método que se implementa para la obtención de aceite pirolítico es la pirólisis. Es importante resaltar que es la primera vez que una refinería en Sur América procesará materiales de fuentes no fósiles, para generar un producto al sector del plástico.

Fuentes:

• “Reciclado Químico,” AIMPLAS. Accessed: Apr. 22, 2024. [Online]. Available: https://www.aimplas.es/tecnologias/reciclado/reciclado-quimico/
• “El futuro del reciclaje químico de los residuos plásticos.” Accessed: Apr. 23, 2024. [Online]. Available: https://soluquisa.es/el-futuro-del-reciclaje-quimico-de-los-residuos-plasticos/
• Cheng, X. Chen, J. Gu, N. Kobayashi, H. Yuan, and Y. Chen, “Chemical recycling of waste plastics: current challenges and perspectives,” Fundam. Res., Feb. 2024, doi: 10.1016/j.fmre.2023.12.023.