El PET se posiciona como la fibra predominante en el mercado textil, debido a su ligereza, bajo coste y altas prestaciones mecánicas

Aitex investiga en el reciclado químico de residuos textiles post-consumo

Aitex

19/11/2024

La industria textil consume importantes cantidades de polímeros sintéticos, contribuyendo considerablemente a la generación de residuos, así como al consumo de agua y a la emisión de contaminantes. Además, la mayoría de estos polímeros se fabrican con enfoque en el rendimiento y la durabilidad, en lugar de la degradabilidad y la reciclabilidad. Creando así un modelo que opera de forma casi lineal, el cual es insostenible debido a la generación y acumulación de residuos, esto ha generado un grave problema en las últimas décadas, ya que la mayoría terminan incinerados o depositados en vertederos o en el medio natural.

Dentro de este contexto textil, la producción de fibras a nivel mundial alcanzó su máximo histórico en 2023: 124 millones de toneladas, de las cuales, aproximadamente el 61% fueron sintéticas. Además, se prevé un aumento del 50% en los residuos para 2030 si no se modifican los procesos industriales. Actualmente en Europa, menos de la mitad de la ropa usada se recoge para reciclaje, y solo el 1% se reutiliza en la fabricación de nueva ropa. El impacto ambiental asociado a este sector se ha convertido en uno de los temas más preocupante en la actualidad. Con el objetivo de dar respuesta a este problema, se busca mejorar la reciclabilidad de los polímeros de origen fósil, lo que ha llevado a la aparición de tecnologías de reciclaje químico como alternativa a los métodos convencionales, los cuales no han proporcionado resultados satisfactorios.

El proyecto CHEMUP III, desarrollado por Aitex, surge como una respuesta innovadora ante este desafío, centrándose en la validación e implementación del reciclado químico de residuos textiles posconsumo a escala piloto. Se estructura en dos tipos de objetivos: los específicos técnicos y los de transferencia de conocimiento. En el ámbito técnico, busca optimizar los procesos de reciclado químico de residuos de poliéster (PET) y algodón, así como la producción de nuevas fibras recicladas a partir de ambos materiales. De este modo, consigue contribuir a la sostenibilidad del sector textil, permitiendo la obtención de productos textiles de uso cotidiano a partir de estas fibras recicladas. En cuanto a la transferencia de conocimiento, se enfoca en identificar y analizar los mercados a nivel global, europeo, nacional y regional, así como en la identificación de empresas clave dentro de la cadena de valor del reciclado químico. Asimismo, se propone la elaboración de propuestas estratégicas a nivel europeo y nacional, orientadas a fomentar iniciativas que impulsen la sostenibilidad y la economía circular.

Figura 1. Diagrama del proceso de despolimerización y polimerización hasta la obtención del rPET.

El PET se posiciona como la fibra predominante en el mercado textil, debido a su ligereza, bajo coste y altas prestaciones mecánicas. Representando el 57% de la producción a nivel mundial. El reciclaje termo-mecánico es la técnica más utilizada, implica clasificar, lavar y extruir residuos textiles. Sin embargo, sufre de desventajas como la heterogeneidad de materiales y la pérdida del 75% de su valor, limitando su uso a productos de menor calidad. Por lo que, dadas las limitaciones que presentan las tecnologías convencionales, el reciclado químico se presenta como tecnología emergente y competitiva. Esto se ve reflejado en el proyecto CHEMUP III, el cual se centra en la optimización del proceso de despolimerización-polimerización a escala piloto. Se optimizó la despolimerización catalítica mediante glicólisis, en la que se obtuvo su monómero (BHET) con una pureza aproximada del 99%. En esta etapa se encontró un catalizador que permitió reducir un 33% el tiempo de reacción, esto supone un ahorro notable en el consumo de energía. Además, Aitex ha validado un pretratamiento mecánico con carbón activo que mejora considerablemente el grado de blanco del BHET obtenido y facilita la eliminación de contaminantes inorgánicos. A parte, se estudió la influencia de la presencia de otras fibras en el rendimiento de la reacción y en la pureza de BHET, pudiendo confirmar que un aumento en la presencia de impurezas tiene un efecto negativo en el rendimiento de la reacción. Finalmente, se obtuvo de manera satisfactoria la polimerización de PET reciclado a partir de BHET, obteniendo así un PET reciclado (rPET) con un rendimiento del 70-90% y con unas propiedades reológicas idóneas para la producción de nuevas fibras recicladas.

El algodón, aunque se sitúa por detrás del PET en términos de volumen de producción, sigue siendo una fibra clave, representando aproximadamente el 22% de la cuota de mercado. El impacto ambiental asociado a la producción de algodón está relacionado con el uso generalizado de agroquímicos. La producción de esta representa alrededor del 24% del uso global de plaguicida, lo cual lleva asociado un considerable impacto ambiental. Además, el consumo de agua en su producción es un motivo de gran preocupación, se requiere una cantidad significativa de agua para su cultivo y procesamiento, además de una cantidad adicional para el proceso de tintura. En lo que respecta al reciclado químico de residuos textiles de algodón es una tecnología que necesita más investigación y desarrollo para poder ser implementada a escala comercial. Este proceso implica la disolución y posterior regeneración de las fibras. En este contexto, los líquidos iónicos (IL) han demostrado ser disolventes eficientes para el algodón, este enfoque permite el reciclado de fibras de algodón empleando un proceso de hilatura en húmedo (dry jet wet spinning) y un baño de coagulación de agua fría. Aitex, con el proyecto CHEMUP III, se ha centrado en la mejora y optimizando del montaje de laboratorio para lograr resultados más reproducibles. Por otra parte, gracias a la ejecución del proyecto se ha conseguido optimizar el proceso de preparación del dope, formado por la disolución de algodón en líquido iónico, a escala piloto utilizando un amasador vertical diseñado para mezclas de alta viscosidad. Esto representa un avance significativo en la obtención de fibras de algodón recicladas con propiedades mecánicas comparables a las del algodón virgen.

Como se ha observado, este campo ofrece un amplio margen para mejoras y para la exploración de nuevas líneas de investigación, estableciendo al reciclado químico como una alternativa prometedora para la reutilización eficiente de estos materiales en la industria. A medida que la demanda de soluciones sostenibles sigue en aumento, iniciativas como CHEMUP III se vuelven fundamentales para avanzar hacia un futuro más sostenible y responsable en la producción textil.

Figura 2. Etapas del procesado del residuo textil.

Este proyecto cuenta con el apoyo de la Conselleria de Innovación, Industria, Comercio y Turismo de la Generalitat Valenciana, a través del IVACE. (IMAMCA/2023/6)