Métodos de eliminación de polímeros que pueden ser beneficiosos para el medio ambiente
ResumenLa mayoría de los residuos de plástico postconsumo no se reciclan. Los impedimentos para el reciclaje de los polímeros básicos incluyen la separación, las impurezas y la degradación de las estructuras macromoleculares, todo lo cual puede afectar negativamente a las propiedades de los materiales reciclados. Una alternativa atractiva es transformar los polímeros de nuevo en monómeros y purificarlos para su repolimerización, una forma de reciclaje químico que denominamos reciclaje químico a monómero (CRM). El material reciclado de esta manera no presenta ninguna pérdida de propiedades, creando una economía de polímeros ideal y circular. Esta revisión presenta nuestra visión para realizar una economía circular de polímeros basada en el CRM. Examinamos la energía de la polimerización y otros retos en el desarrollo de procesos CRM prácticos y escalables. Revisamos brevemente los intentos de lograr la CRM con polímeros básicos, incluyendo la termólisis de poliolefinas y la despolimerización de cierre de anillo del nylon 6, y examinamos de cerca el reciente florecimiento de la CRM con polímeros nuevos en el mundo. Las ventajas de la polimerización de apertura anular de heterociclos se discuten en términos de control sintético y funcionalidad de la columna vertebral del polímero cinéticamente accesible. Se identifican las características químicas y estructurales comunes de los monómeros de polimerización de apertura anular compatibles con CRM, y se discuten las propiedades, beneficios y responsabilidades de estos polímeros reciclables. Concluimos con nuestra perspectiva sobre los ideales y las oportunidades de este campo.
Eliminación de polímeros ventajas e inconvenientes
El reciclaje de los residuos plásticos es esencial para crear una economía circular. Los métodos de reciclaje actuales se ven obstaculizados por cuestiones como la percepción social del reciclaje, hasta las barreras económicas y tecnológicas; sin embargo, en los últimos años ha aumentado sustancialmente el número de innovaciones técnicas para mejorar el reciclaje de polímeros.
Los inconvenientes del reciclaje mecánico son que la clasificación previa a la fusión es imprecisa y propensa a la inclusión de impurezas. Aunque se han tomado medidas para aumentar la eliminación de impurezas con nuevas técnicas de clasificación óptica, como el infrarrojo cercano, la vía principal para reducir la contaminación depende de que los individuos que producen los residuos los clasifiquen correctamente en materiales constitutivos en el punto de generación. Incluso si el polímero de entrada está libre de contaminación, el propio acto de calentar el polímero para fundirlo puede perjudicar las propiedades del polímero de salida reciclado, ya que el calor puede romper la espina dorsal del polímero para ciertos tipos de polímeros.
Estos problemas, combinados con otras consideraciones económicas, han actuado como barreras para la implementación generalizada del reciclaje; sin embargo, las innovaciones en el campo del reciclaje de polímeros están ayudando a abordar los obstáculos técnicos para aumentar la calidad del polímero reciclado. Estos nuevos procesos tienden a clasificarse en tres categorías: extracción con disolventes, conversión de plástico en combustible o despolimerización. La extracción con disolventes es un proceso físico y se basa en la diferente solubilidad del polímero objetivo con respecto a las impurezas con las que está mezclado. En los últimos años ha habido un puñado de empresas que han desarrollado este proceso para reciclar polímeros comunes, incluidos los residuos de tejidos de poliéster.
Revista de reciclaje de polímeros
El reciclaje de plásticos es el reprocesamiento de los residuos plásticos para convertirlos en productos nuevos y útiles[1][2][3] Cuando se realiza correctamente, puede reducir la dependencia de los vertederos, conservar los recursos y proteger el medio ambiente de la contaminación por plásticos y de las emisiones de gases de efecto invernadero[4][5].
Aunque las tasas de reciclaje están aumentando, están por detrás de las de otros materiales recuperables, como el aluminio, el vidrio y el papel. La tasa mundial de reciclaje en 2015 fue del 19,5%, mientras que el 25,5% se incineró y el 55% restante se depositó en vertederos[6]. Desde el inicio de la producción de plástico en el siglo XX, hasta 2015, el mundo ha producido unos 6.300 millones de toneladas de residuos plásticos, de los cuales solo el 9% se ha reciclado, y solo el ~1% se ha reciclado más de una vez[6].
El reciclaje es necesario porque casi todo el plástico no es biodegradable y, por tanto, se acumula en el medio ambiente,[7][8] donde puede causar daños. Por ejemplo, cada año llegan a los océanos de la Tierra unos 8 millones de toneladas de residuos de plástico, que dañan el ecosistema acuático y forman grandes manchas de basura oceánica[9].
Ventajas e inconvenientes del reciclaje de polímeros
Si la demanda de plásticos sigue su trayectoria actual, el volumen mundial de residuos de plásticos crecería de 260 millones de toneladas anuales en 2016 a 460 millones de toneladas anuales en 2030, lo que llevaría a un nuevo nivel lo que ya es un grave problema medioambiental. Ante el clamor de la opinión pública por la contaminación de los plásticos a nivel mundial, la industria química está empezando a movilizarse sobre este tema. Nuestro reciente artículo “No hay tiempo que perder” mostraba cómo el liderazgo de la industria está superando el enfoque de “usar una vez y tirar” -con el que la industria del plástico ha crecido- y adoptando una definición ampliada de la gestión de productos que incluye el tratamiento de los residuos de plástico. Como subrayamos en ese artículo, esto no sólo es lo que exige la sociedad, y se está convirtiendo en una condición para que la industria conserve su licencia para operar, sino que también podría representar una nueva oportunidad de negocio importante y rentable.
Esta última idea se basa en nuestra exhaustiva evaluación de la procedencia de los futuros flujos de residuos a nivel mundial, cómo podrían reciclarse y qué rendimiento económico podría ofrecer esta actividad, una investigación que ha llenado un importante vacío en el debate público. En este artículo, esbozamos un escenario para la industria del plástico mediante el cual el 50% de los plásticos de todo el mundo podrían reutilizarse o reciclarse en 2030 -un aumento de cuatro veces respecto a lo que se consigue hoy- y que también tiene el potencial de crear un valor sustancial. Siguiendo este camino, la reutilización y el reciclaje de los plásticos podrían generar un crecimiento de los beneficios de hasta 60.000 millones de dólares para el sector petroquímico y de los plásticos, lo que representa casi dos tercios de su posible crecimiento de los beneficios durante ese periodo. También analizamos los niveles de apoyo que serán necesarios en toda la sociedad, incluidos los reguladores, los principales usuarios de plásticos, como las empresas de bienes de consumo envasados, y los consumidores, para llegar a este resultado.