Radiografía de la industria del plástico (2ª parte)

La K 2022 mostrará a la industria del plástico y del caucho en un proceso de transformación continuo. Un buen siglo después del nacimiento de este material, la industria del plástico está tomando conciencia de su actual papel de liderazgo, también social, y de la responsabilidad que conlleva. El "más rápido, más alto, más lejos" de las mejoras cotidianas ya no puede garantizar por sí solo el éxito económico, como ocurrió con el rápido ascenso de la tecnología en el siglo pasado. Toca salir de la zona de confort y asegurar la sostenibilidad de las actividades para las generaciones futuras. La industria demostrará de forma comprensible que, como saben los expertos, los materiales poliméricos no son el problema, sino que contribuyen a la solución en la mayoría de los casos.

Las cuestiones relacionadas con la conservación de los recursos y el reciclaje de los materiales poliméricos son cada vez más acuciantes. El posible ahorro de recursos, el procesamiento eficiente de los plásticos y, sobre todo, su recogida, clasificación y reciclaje generalizados siguen siendo la tarea central de la industria como “economía circular”. Esto se reflejó muy claramente en la última K de Düsseldorf. Nunca antes la industria había abordado un tema de forma tan unánime. Y no se resolverá en poco tiempo. Las intervenciones necesarias en la organización global de la cadena de valor son demasiado profundas y las inversiones demasiado grandes para que las soluciones se apliquen “en un abrir y cerrar de ojos”. Los años 20 estarán marcados por esto. Por lo tanto, la economía circular seguirá acompañando a la K como una tendencia decisiva.

Fotos.: Messe Düsseldorf, Constanze Tillmann.

En estrecha relación con ella se encuentran las cuestiones de protección del clima. Ya no se pueden aplazar, porque el futuro previsto anteriormente por los científicos está empezando a manifestarse en todo el mundo con fenómenos meteorológicos inusuales y negativos. Se acabó la posibilidad de posponer, hay que actuar ya.

Los polímeros, como materiales esencialmente transformables con baja energía, tienen ventajas sobre los materiales inorgánicos y ofrecen grandes oportunidades. Sin embargo, al mismo tiempo, los plásticos sintéticos tienen que lidiar con su base de materias primas, hasta ahora predominante: los recursos fósiles, en todo caso, no son precisamente intachables desde el punto de vista de las consecuencias para el calentamiento global.

La digitalización es un tema tecnológico muy importante desde hace años. La K 2022 evidenciará el estado actual de la digitalización de los procesos en la industria del plástico y del caucho, mostrará las soluciones y sus ventajas, y proporcionará impulsos para una amplia implementación en la práctica industrial diaria.

La tríada de estas megatendencias: economía circular, protección climática y digitalización, será el núcleo de la K 2022. En el proceso, surgirá una influencia positiva de los temas entre sí. Las industrias no se encuentran aisladas en su circunstancia, sino que siempre están significativamente implicadas en las cuestiones sociales de su época y deben buscar respuestas a ellas. Los plásticos y el caucho pueden proporcionarlas. La K 2022 lo demostrará.

Ninguna otra tarea ha tenido tan ocupada a la industria en los últimos años como el desarrollo de una economía circular que funcione para los materiales poliméricos. El pistoletazo de salida para ello en la K 2019 no ha pasado desapercibido, sino que ha provocado un fuerte movimiento en todas las etapas de la cadena de valor. El antiguo tema nicho ha pasado a ser el claro centro de atención.

Se observa un cambio de rumbo en las grandes empresas del sector de la producción. En particular, las empresas europeas han adquirido en muchos casos empresas de reciclaje de plásticos que habían desarrollado soluciones de alta calidad para el reciclaje “posconsumo” (PCR) en los años anteriores. La visión: Nuevos tipos de materiales, como mínimo, con proporciones de materias primas de PCR, cuya calidad esté garantizada al mismo nivel que la de los productos primarios, y cuyo uso sea fácil y seguro para cualquier procesador. En consecuencia, los principales proveedores de materiales, tanto los grupos empresariales como los fabricantes de compuestos independientes, ofrecerán muchos nuevos tipos de materiales con el codiciado “contenido reciclado” en la K 2022.

Fotos.: Messe Düsseldorf, Constanze Tillmann.

Sin embargo, esto es solo un primer comienzo hacia soluciones más amplias, como está claro para todos los involucrados. Las cantidades simplemente no son suficientes para cumplir las próximas especificaciones. Para ilustrar: en los últimos años, se ha producido una carrera sin precedentes del PET reciclado en Europa, lo que ha hecho que el material secundario sea sosteniblemente mucho más caro que los materiales primarios. El telón de fondo es la fuerte demanda de los usuarios de productos de plástico, especialmente en el sector de los envases, que presionan para que se utilicen productos de PCR debido a las exigencias normativas y a la imagen para los consumidores. En la búsqueda de material adecuado, los procesadores y proveedores suelen dar con el PET reciclado muy rápidamente. Esto se debe a que el poliéster reciclado es, hasta ahora, el único plástico que se recicla en toda Europa en cantidades realmente significativas y, al mismo tiempo, con una calidad suficiente, ambos requisitos para un uso económicamente viable.

Por otro lado, los materiales de envasado poliméricos primarios están dominados por los dos plásticos masivos, el polietileno (PE) y el polipropileno (PP). Estos plásticos, agrupados como poliolefinas, representan dos tercios de todos los polímeros primarios utilizados para el envasado. No obstante, todavía no se encuentran en el mercado en cantidades suficientes y, desde luego, no tienen la calidad suficiente para un envasado de alta calidad como materiales de PCR. Esto es válido análogamente para casi todos los segmentos de aplicación de los productos de plástico y de caucho.

La razón decisiva es el hecho de que, durante décadas, la industria del plástico tuvo que diseñar y construir productos primarios exclusivamente para cumplir con eficacia todos los requisitos de los clientes para poder operar con éxito. El resultado, en muchos casos, son compuestos hechos con materiales que son incompatibles con el reciclaje. Los materiales que se recuperan de las recogidas generales después de la utilización del producto están demasiado mezclados para ser procesados de forma rentable como materiales de PCR de alto grado y calidad garantizada, y esto a pesar de todos los sofisticados procesos de clasificación y separación que en particular la industria europea de fabricación de maquinaria e instalaciones lleva muchos años desarrollando y comercializando con éxito.

Para mejorar fundamentalmente esta situación, los aspectos necesarios para el reciclaje después del uso deben incorporarse ya en el diseño, desarrollo y fabricación de los productos primarios. Así pues, el diseño de productos respetuosos con el reciclaje se está convirtiendo cada vez más en un “facilitador” para el desarrollo de una economía circular sostenible de los polímeros. Esta tarea afecta a toda la cadena de valor, desde la producción de materiales, la fabricación de maquinaria y el procesamiento, hasta los usuarios de los productos y la posterior recogida, clasificación y reciclaje.

Fotos.: Messe Düsseldorf, Constanze Tillmann.

El “diseño para el reciclaje“ se está preparando para introducirse en la industria en un grado sin precedentes. Por lo tanto, la K 2022 no solo mostrará nuevos desarrollos en las tecnologías de reciclaje necesarias (recogida, clasificación, limpieza, filtrado, tratamiento mecánico hasta el reciclaje químico y quimiotécnico) que ya están en auge desde hace varios años. Una tendencia muy importante para la futura economía circular es, por ejemplo, el desarrollo de láminas hechas de monomateriales o materiales compatibles que puedan sustituir a las anteriores láminas compuestas, por ejemplo para las cada vez más populares ”stand-up pouches”, sin ninguna pérdida de calidad. La fabricación de maquinaria ofrecerá aquí las primeras soluciones.

En muchos otros sectores de productos también se observan los mismos enfoques. El registro digital asociado de las características relevantes de los productos primarios para una mejor clasificación automatizada según su uso es otro enfoque que combina dos temas principales de la feria y que está despertando un gran interés.

También será emocionante ver qué impulsos y desarrollos provienen de los expositores asiáticos. Con la prohibición de la importación de plásticos usados a partir de enero de 2018, el importante mercado de China ha recibido un cambio de rumbo hacia la economía circular, lo que ha impulsado a varias empresas activas allí. Con la pandemia del coronavirus, el intercambio de información y, por lo tanto, el conocimiento de los acontecimientos ha disminuido lamentablemente. La K 2022 es ahora el primer lugar de encuentro donde se pueden intercambiar enfoques y experiencias prácticas iniciales en todo el mundo.

La introducción de la economía circular no dejará de lado ninguna de las etapas del valor añadido; la transformación abarca toda la cadena. Por ello, las charlas del sector y muchos debates y conversaciones con las partes interesadas, como políticos, ONG y otros grupos sociales en la K 2022, girarán en torno a la economía circular. Esto es importante, entre otras cosas, porque toca otro tema que está impulsando la industria: la falta cada vez más grave de jóvenes talentos comprometidos. Los conceptos de futuro convincentes aumentan el atractivo de la industria del plástico para los jóvenes.

Fotos.: Messe Düsseldorf, Constanze Tillmann.

Toda actividad industrial humana requiere energía y materias primas. Como la humanidad está empezando a experimentar literalmente “en su propio cuerpo”, el método de generación de energía a partir de la combustión de recursos fósiles, que hemos utilizado con tanto éxito hasta ahora, tiene una seria desventaja a largo plazo. La consecuente liberación masiva de dióxido de carbono provoca el calentamiento de la atmósfera terrestre. Esto, a su vez, modifica las condiciones climáticas hasta el punto de cuestionar la supervivencia de la humanidad en su conjunto.

La industria del plástico puede, quiere y tiene que enfrentarse a esta cuestión existencial. Por ello, el consejo asesor de la K 2022 ha fijado la protección climática como otro de sus objetivos. Por supuesto, ya se está haciendo mucho por el balance de CO₂ de los plásticos mediante la aplicación de la economía circular. Esto se debe a que mediante el reciclaje de materiales y el consiguiente abandono de la incineración, los carbonos no se liberan, sino que permanecen unidos de forma sostenible en las cadenas de polímeros.

Pero esto no será suficiente. Por un lado, las cuestiones de producción de energía sostenible y la eficiencia energética asociada son de gran importancia para todas las industrias. Por otro lado, más de la mitad del caucho y un buen 99% de los plásticos se producen a partir de recursos fósiles, aunque principalmente de lo que queda de la producción de energía a partir de petróleo, gas o carbón que no se puede utilizar para este fin.

Ambas cuestiones están relacionadas principal y esencialmente con la producción de polímeros. En la cadena de valor de los plásticos, la industria química es, con diferencia, la que más energía demanda para la producción de cadenas de polímeros. Una vez producidos, los polímeros requieren muy poca energía para transformarse en productos en comparación con los materiales inorgánicos, minerales o metálicos, uno de los factores económicos más importantes de su éxito.

La cuestión de la base de materias primas es también un reto importante para la industria productora, aunque no es el único. El hecho de que los hidrocarburos, como base de los polímeros, también estén disponibles en abundancia en las materias primas renovables no es un descubrimiento nuevo. Los neandertales ya extraían brea como adhesivo de la corteza de abedul mediante la tecnología del calor, la caseína era un material polimérico en la Edad Media, el caucho natural y la celulosa son productos de éxito de finales del siglo XIX y los pioneros directos de los polímeros orgánicos “sintéticos“a partir del petróleo, el gas y el carbón.

Sin embargo, en la actualidad, los polímeros basados en materias primas renovables tienden a tener una existencia de nicho, como el PLA (ácido láctico polimérico) o el PE”verde“basado en la caña de azúcar brasileña. La presencia de las materias primas procedentes de los restos de las refinerías o del procesamiento del gas y el carbón es demasiado dominante en todo el mundo. Sin embargo, esto solo se aplica de forma limitada a la industria europea. La refinería más joven de Europa se inauguró hace más de 50 años, y desde hace más de diez muchas de sus plantas están cerradas: se habla de la”muerte de las refinerías”. En cambio, en América del Norte y sobre todo en Asia, se siguen construyendo o proyectando refinerías a gran escala.

La conversión de la producción de energía a fuentes renovables abre nuevas posibilidades de cálculo para la cadena de valor europea de los polímeros en términos de balance energético y, por tanto, ecológicos. Esto se debe a que las fuentes de materias primas alternativas para la producción de polímeros también están siendo económicamente viables. En la K 2022 ya se mostrarán planteamientos correspondientes. Estos llegan incluso a la posible extracción de carbono del CO₂ (Carbon Capture Utilisation CCU): ¡un problema de residuos puede convertirse en materia prima!

Las redes digitales y las posibilidades de interconexión están presentes en diferentes etapas de la cadena de valor de la industria del plástico.

Para la industria productora, como subsector de la industria química, con sus grandes sistemas de producción, la conexión en red de las plantas que producen continuamente a partir de líquidos y gases es una práctica establecida desde hace mucho tiempo. Por supuesto, las posibilidades digitales de control se utilizan ampliamente, ya que, de lo contrario, el manejo de los sistemas altamente complejos e interdependientes en su forma actual es inconcebible.

Se habla de la supervisión en red digital de los flujos de materias primas y productos en el área de producción, también en toda la industria más allá de los límites de la empresa. Aquí también podemos ver algunos vínculos con la economía circular y la protección climática. La exposición especial del pabellón 6, organizada por la asociación de productores Plastics Europe, con numerosas demostraciones, conferencias y debates, también tendrá mucho que ofrecer a este respecto.

Los fabricantes de máquinas para el procesamiento de plásticos y caucho también están acostumbrados desde hace tiempo al control digital de sus productos (CNC). Una novedad de los últimos años ha sido la apertura de las soluciones “stand alone”, antes mayoritariamente patentadas, para su integración en una instancia de mando superior. En la K 2022, todos los grandes fabricantes de sistemas, máquinas y dispositivos periféricos ofrecerán estas opciones de conexión.

El acrónimo mágico es OPC UA, que significa 'Open Platform Communication Unified Architecture'. Las nuevas generaciones de casi todos los sistemas de mando disponen de una interfaz correspondiente. Esto significa que, por lo que respecta a las máquinas, ya no hay obstáculos en el camino hacia un control totalmente digitalizado de procesos y operaciones en el procesamiento, al menos para las nuevas instalaciones. Sin embargo, la reconversión y la integración en las máquinas existentes seguirá siendo un reto en los próximos años.

Tampoco está claro aún quién ofrecerá los programas a nivel de OPC UA con los que las empresas procesadoras puedan representar y adaptar sus condiciones y procesos específicos. Sin embargo, es claramente reconocible que la aplicación de estas posibilidades en la práctica operativa diaria es el paso lógico hacia la siguiente etapa de valor añadido, también por parte de las pequeñas y medianas empresas de procesamiento de plásticos. La K 2022 puede proporcionar y proporcionará impulsos esenciales para ello.

Sin embargo, la cuestión de la soberanía de los datos sigue siendo controvertida en estos momentos, lo que dará pie a un debate dentro de la cadena de valor también en la feria. Al igual que los grandes grupos productores del lado de las materias primas, las multinacionales de la industria del automóvil están liderando la integración digital del control de procesos y operaciones en el lado de los clientes. En consecuencia, los fabricantes de equipos originales (OEM) son conscientes del valor de los datos y los reclaman siempre que afecten a los productos finales de sus marcas. "¿A quién pertenecen los datos?", ya hay disputas al respecto, por ejemplo entre los grandes fabricantes de neumáticos y sus clientes OEM. Muchos proveedores medianos de productos de plástico y caucho observan con gran interés las soluciones que se encuentran aquí.

Fotos.: Messe Düsseldorf, Constanze Tillmann.

Incluso a un nivel muy mundano, los plásticos siguen haciendo importantes contribuciones al futuro. El abandono del motor de combustión y la reconversión de la movilidad hacia los accionamientos eléctricos solo es posible con las diversas soluciones que están desarrollando los fabricantes de piezas técnicas de plástico y caucho. Y la construcción ligera también seguirá muy presente como megatendencia tecnológica de la última década. Los problemas de eficiencia energética y de materiales siguen siendo perennes tanto en la producción como en los productos de aplicación. En la feria se presentará un gran número de productos innovadores que seguirán marcando claras tendencias junto a los productos reciclables.

La K 2022 de Düsseldorf lo demostrará: los plásticos son una parte importante de las soluciones para nuestro futuro.