PP Y PE ¿Cierre de ciclo perfecto?

Las tecnologías hoy disponibles de reciclaje mecánico y descontaminación hacen posible retirar todos los contaminantes riesgosos, que hasta ahora habían imposibilitado soñar con reciclar poliolefinas nuevamente en empaques para alimentos.

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A medida que la barrera de 2030 se acerca, rodeada de legislaciones y metas planteadas por las organizaciones para alcanzar la incorporación de material reciclado, se vuelve cada vez más importante contar con abundantes fuentes de resinas recicladas de grado alimenticio.

La pasada feria K nos recibió con una de las noticias más relevantes para nuestra industria desde hace varios años: se presentaron tecnologías de reciclaje mecánico y descontaminación que pueden llevar al posconsumo reciclado de PP y al PE a grado alimenticio nuevamente.  

El 20% de la producción mundial de plástico es PP. Por lo tanto, incrementar la cantidad de PP reciclado grado alimenticio es una consecuencia apenas natural de las necesidades que como cadena tenemos en la nueva economía de los plásticos.

De acuerdo con el trazador de la cadena de suministro de reciclaje mecánico de ICIS, las resinas grado alimenticio representan tan solo el 10% de la capacidad global anual de polímero reciclado, que ronda las 45 millones de toneladas anuales. De esto, más del 20% es PET reciclado grado alimenticio (rPET) en comparación con solo 3% de poliolefinas (PP y PE).

Reciclar el PP mecánicamente también significaría cerrar el ciclo en un material valioso, que se desperdiciaría si se lleva a otras soluciones de fin de vida con mayores huellas de carbono, tales como reciclaje térmico (denominado comúnmente como “waste-to-energy”) y reciclaje químico.

Para lograr que el PP posconsumo grado alimenticio vuelva a ser material apto para contacto con alimentos, es necesario satisfacer los estrictos requerimientos de estándares alimenticios, como la FDA. Es necesario retirar todos los contaminantes que pueden llegar a ser dañinos para el consumo humano, y además garantizar que el material reciclado no daña la composición del alimento, su sabor u olor. Hasta hace poco, esto no era posible.

Limpieza con CO₂ supercrítico

El proyecto NextLooPP, en el que participan 47 organizaciones globales, utiliza tecnología de la compañía británica Nextek para cerrar el ciclo en reciclaje de PP posconsumo para grado alimenticio. En este proyecto se desarrollan infraestructura y sistemas para reciclaje de PP grado alimenticio, y se articula toda la cadena de valor, empezando desde la recuperación de PP para reciclaje y pasando por la certificación EFSA (equivalente europeo a la FDA) para los procesos de manufactura. En este momento la compañía está trabajando para producir resinas grado alimenticio para moldeo por inyección, extrusión y termoformado.

COtooCLEAN es otro proyecto de Nextek, que tiene como objetivo la limpieza del material poliolefínico previo al procesamiento. Este proceso se basa en dióxido de carbono supercrítico (CO₂) combinado con disolventes verdes para eliminar aceites, grasas y tintas de impresión en un solo paso. Puede descontaminar eficazmente las películas de poliolefina hasta hacerlas aptas para contacto con alimentos.

“La tecnología está orientada a rellenar el vacío en el flujo de reciclaje donde están ausentes las películas de poliolefina aptas para contacto con alimentos”, declara Nextek en un comunicado de prensa. “Su proceso comercial único puede ser integrado en operaciones de reciclaje mecánico, y puede tratar películas multi-capa e impresas para hacerlas mucho más fáciles de reciclar”.

Una de las ventajas más importantes del sistema es que puede adaptarse de manera relativamente simple en procesos de reciclaje mecánico actualmente existentes, lo que hace su potencial de impacto aún más grande, por su posibilidad de escalamiento a una adopción global en el tiempo.

El CO₂ supercrítico es dióxido de carbono que ha sufrido suficiente presión y calor para exhibir propiedades tanto de gas como de líquido. AIMPLAS, el instituto de Valencia, España, ha escrito ya sobre cómo la sustancia puede ser usada para descontaminar y desodorizar plásticos durante el proceso de reciclaje.

Recientemente el proyecto COtooCLEAN ganó un premio de tres millones de dólares desde la Alianza para Terminar la Contaminación de Plásticos, galardón que se enfoca en soportar tecnologías promisorias para reciclar plásticos flexibles.

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Descontaminación en reciclaje mecánico 

La pasada feria K, Starlinger presentó su sistema viscoZERO, un reactor para descontaminar materiales de alta viscosidad en fase fundida. El sistema recibe el material que sale de una extrusora de reciclaje, y se procesa en forma fundida y al vacío. En el proceso, el material se homogeniza, y se abren finas láminas por efecto mecánico, que son aspiradas para extraer con vacío contaminantes gaseosos. De esta manera se eliminan los componentes peligrosos para la salud y los residuos causantes de olores.

“La tecnología viscoZERO está diseñada para producir material reciclado para contacto directo con los alimentos, además brinda máxima flexibilidad con respecto a los materiales de entrada y, por supuesto, otorga una alta eficiencia para la rentabilidad. La nueva planta permite crear un ciclo sin espiral descendente para el reciclaje de residuos posconsumo y posindustriales”, afirma Gerhard Bräuer, gerente de producto de Viscotec.

Starlinger afirma que puede suministrar el sistema llave en mano, o como un “retrofit” para extrusoras existentes. El material también permite la descontaminación de PS y PET.

Ya en agosto de 2021 la empresa había recibido dos cartas de no objeción de la FDA para procesamiento de PEAD. Las cartas se aplican a los procesos de reciclado de PEAD botella a botella y tapa a tapa, y confirman que los materiales se podían usar hasta en 100% en contacto con alimentos. "Con el desarrollo de la economía circular, el reciclado de PEAD botella a botella cobrará cada vez más importancia“, enfatizó Paul Niedl. “Una gran parte de los envases de alimentos, como las botellas de leche y zumos, tapas de botellas, así como bandejas de alimentos para carne, están fabricadas con HDPE. Si este envase se devuelve al flujo de reciclaje y se reutiliza como envase de alimentos, se pueden ahorrar millones de toneladas de PEAD virgen en el futuro".

Durante la feria K, Gneuss mostró sus últimas innovaciones en maquinaria para las necesidades de reciclaje, con la tecnología OMNI para reciclaje de poliolefina, PS y PET posconsumo. La tecnología MRS de extrusión de la compañía ha demostrado ser excelente para el reprocesamiento de materiales contaminados, y en combinación con el sistema de rotación altamente eficiente de Gneuss, y la tecnología optimizada de vacío, es posible fabricar tecnologías de reciclaje a la medida para cada material. Actualmente se han presentado varias cartas de no objeción de la FDA y aprobaciones locales en América Latina, han demostrado la eficiencia descontaminante de la tecnología.

La empresa afirma que ha sido posible producir cajas de PP para aplicaciones en contacto con alimentos con 30% de posconsumo reciclado, así como lámina hecha de 30% de PS posconsumo.

¿Qué tanto es necesario descontaminar?

En un paper del Fraunhofer IVV, los científicos Roland Franz y Frank Welle argumentan que los principios de la EFSA (European Food Safety Auhority) están sobre estimados, y que los factores de seguridad calculados durante los procesos de reciclaje y migración podrían haber sobre estimado enormemente los riesgos de seguridad de las resinas plásticas recicladas en aplicaciones de empaque.

Franz y Welle creen que esto podría significar barreras altas, si no insalvables, para la aplicación de reciclados posconsumo para empaques de alimentos. Esto podría crear un estrangulamiento en resinas grado alimenticio, especialmente en poliolefinas, e ir en contravía de los objetivos de la economía circular.

Actualmente, la EFSA asume la presencia de sustancias genotóxicas en los plásticos posconsumo a reciclar, aun cuando las sustancias genotóxicas no se pueden utilizar en ningún producto alimenticio. Continúa utilizando modelos de predicción sobreestimados para el cálculo de la migración cuando se dispone de modelos más precisos. Estas suposiciones del peor escenario en cada paso hacen que la evaluación general sea extremadamente conservadora.

Utilizando datos basados en la infraestructura de reciclaje moderna y las últimas tecnologías de reciclaje, es posible reformular mejor los supuestos básicos en los que se basan los organismos reguladores. Esto podría redefinir los criterios para la aprobación segura de resinas recicladas de calidad alimentaria y brindar una oportunidad adicional para reducir la producción de plásticos vírgenes.