Hacia la implantación de una economía circular efectiva para los plásticos y composites

Residuo complejo / plástico mix.

Gaiker investiga y desarrolla procesos de recuperación de residuos de materiales plásticos y composites para su reincorporación en nuevas piezas, así como en el desarrollo de nuevos compounds y formulaciones más sostenibles fundamentadas en materiales biobasados, reduciendo con ello la huella de carbono asociada a los productos.

Los materiales plásticos y composites son imprescindibles, omnipresente en nuestra economía y nuestra vida cotidiana. Son baratos, ligeros, duraderos y ayudan a resolver múltiples problemas en aplicaciones exigentes.

Sin embargo, con frecuencia la forma en que los plásticos y cauchos se producen, usan y desechan no se beneficia económicamente de un enfoque más “circular” y perjudica al medio ambiente. Los millones de toneladas de basura de plástico y microplásticos que anualmente acaban en los océanos o contaminan la tierra son uno de los signos más visibles y alarmantes.

Actualmente,

• El origen de plásticos procede de recursos fósiles en un 90% (frente a un 10%-12% procedente de material reciclado)
• Los plásticos se recolectan en su mayoría como residuo mezcla o plástico mix
• El mix de plástico solo se utiliza para recuperación energética/incineración
• Incluso los plásticos que logran ser separados mecánicamente generan un 40% de reciclado de calidad, siendo el 60% restante material reciclado de baja calidad.

Planta piloto de solvólisis de composites.

Esta situación resulta insostenible, si bien su sustitución por otros materiales alternativos (metales, papel, …) supondría duplicar el consumo de energía y duplicar igualmente la generación de gases de efecto invernadero.

Resulta necesario, por tanto, enfocar su utilización de una manera más racional, facilitando estrategias de bioeconomía, economía circular y mejorando las tecnologías de reciclado.

El impulso a la economía circular (EC) puede alcanzarse por diferentes caminos: ciclos cortos como la reutilización directa, o el reciclado mecánico, ciclos medios mediante procesos de disolución y despolimerización, que permitan recuperar polímero/oligómero/monómero para la reformulación del material y ciclos largos que permiten sustituir al petróleo por aceites pirolíticos en el refino y síntesis de monómeros.

Identificación mediante cámaras hiperespectrales (HSI).

En el documento de la UE ‘A circular economy for plastics’ (1) se recogen las tendencias y líneas de actuación relevantes para incrementar la circularidad y el uso racional de plásticos, entre las que se destacan las siguientes:

• Innovación en el rediseño de productos plásticos para facilitar su reutilización, ecolección, segregación y reciclado. Gaiker apoya activamente en este campo a las pymes de diferentes sectores para favorecer el ecodiseño de sus productos soportado en su conocimiento de materiales plásticos y de las herramientas de análisis de ciclo de vida (ACV).
• Soluciones para gestionar y reducir el complejo abanico de plásticos utilizados, apartado en el que Gaiker trabaja activamente para la sustitución de materiales multicapa por alternativas eficientes monomaterial así como la mejora de las formulaciones termoplásticas para obtener contratipos que simplifiquen los tipos y grados de materiales combinados en el producto final.
• Reciclado de termoestables y plásticos/cauchos entrecruzados o Sustitución de termoestables y plásticos entrecruzados por alternativas que aseguren reciclabilidad. Trabajamos tanto en reciclado mecánico, como químico por pirólisis y solvólisis, habiendo desarrollado una planta piloto para la solvólisis de composites dentro del proyecto europeo MC4.
• I+D en tecnologías que mejoren la capacidad de pre-clasificación y recolección, clasificación y descontaminación, para lo que Gaiker investiga y desarrolla metodologías basadas en láser, cámaras hiperespectrales, Raman, Terahercios…, todo ello soportado en AI / deep learning para la identificación de sustancias contaminantes en plásticos (bromo) y mejora de la clasificación de plásticos por familias e incluso grados mediante sistemas veloces, con garantías de poder ser utilizados en entornos industriales de líneas de clasificación.
• I+D para la purificación y despolimerización de polímeros comunes, con el desarrollo de plantas piloto. En Gaiker se ha desarrollado en laboratorio el proceso de sólvolisis de PET y su posterior escalado real en una planta piloto con excelentes resultados validados en producciones de hasta 100 kg de material, experiencia que se extenderá en un futuro a otros polímeros de condensación.

Ilustración 4. Planta piloto de solvólisis de PET.

La Bioeconomía brinda adicionalmente la oportunidad de desarrollar soluciones tecnológicas para crear una nueva generación de productos que reemplacen lo que hoy producimos con petróleo y sean respetuosos con la salud y el medio ambiente.

Se espera que en 2050 con el avance de la legislación y la aportación de las actividades de investigación enfocadas a este conseguir un cambio radical en el origen de las materias plásticas donde:

• Solo el 10% de la materia prima para plásticos tendría origen fósil
• El 75% de la materia prima sería material biobasado o reciclado
• El 15% será material fruto de producto reacondicionado para su uso.

Gaiker ha realizado una apuesta decidida en I+D enfocada a estos retos, liderando la Red Cervera Osiris, cuyos desarrollos son objeto de la puesta en marcha del ecosistema de reciclado de residuos complejos denominado Cíclicom (y al que animamos a participar a todas las empresas interesadas), tomando parte activa como centro de excelencia en la Red Cervera Marfil para el desarrollo de bioplásticos y liderando dos proyectos europeos de reciente aprobación para el reciclado de composites y desarrollo de resinas biobasadas (Ecores Wind, Biosafire).

1. A circular Economy for Plastics. European Commission. 2019