Reciclaje químico: una alternativa real para el fin de vida de los plásticos

• En el marco del proyecto REVALORIZA se trabaja en la implementación y optimización de metodologías para obtener nuevos polímeros reciclados
• De forma paralela, se trabaja en el desarrollo de modelos teórico-computacionales basado en Inteligencia Artificial (IA), Aprendizaje Automático (ML) y bases de datos que permitan aplicarse al diseño racional de polímeros en función de su composición

AINIA está estudiando el empleo de tecnologías de reciclaje químico aplicadas a diferentes plásticos biodegradables con el objetivo de obtener, de forma sostenible, compuestos de valor añadido. La investigación surge como alternativa de gestión y valorización de productos al final de su vida útil.

El proyecto, denominado REVALORIZA, ha obtenido con éxito las unidades elementales que componen los polímeros (monómeros) a escala de laboratorio a partir de diferentes envases compuestos por bioplásticos. “Mediante procesos de reciclado químico, transformamos un residuo en un compuesto de alto valor añadido con aplicaciones directas para una amplia cartera de industrias, manteniendo la cadena de valor en materiales normalmente complejos de producir”. De estos resultados iniciales, y a partir de estas unidades elementales, “estamos empleando esta materia prima para obtener nuevos polímeros reciclados, totalmente funcionales, con aplicaciones en envases y recubrimientos, introduciendo algoritmos y tecnología computacional que nos dirija y apoye en el diseño”, señala Andrés Sala del Departamento de Tecnologías de Envase de AINIA.

Para ello, se están empleando procesos químicos sostenibles, tanto en la etapa de descomposición y procesado de los plásticos, como en el desarrollo posterior de polímeros reciclados. Estos procesos emplean exclusivamente disolventes benignos como el agua o bioalcoholes, junto con catalizadores reutilizables y no tóxicos que aceleran los procesos. Durante el proyecto, se ha llevado a cabo el estudio de varios de estos catalizadores de nueva generación con el objetivo de reducir el consumo energético y el costo del proceso global de reciclaje químico de polímeros.

Prototipo modelo teórico-computacional basado en IA 

Por otro lado, durante el proyecto AINIA ha desarrollado una metodología basada en algoritmos con el objetivo de modelizar y determinar propiedades de polímeros en función de su composición. Este modelo posee un gran potencial para el desarrollo de nuevas formulaciones polimérica, actualmente se encuentra en proceso de entrenamiento y validación continua. “El uso de este modelo permitirá el desarrollo racional de nuevos polímeros con propiedades predefinidas, abarcando un amplio rango de aplicaciones”, apunta Andrés Sala del Departamento de Tecnologías de Envase de AINIA.

Mejoras para reciclado químico de plásticos

Los resultados obtenidos hasta la fecha respaldan la continuidad del proyecto, permitiendo su ampliación y escalado. La continuación del proyecto REVALORIZA, apoyado por el IVACE y los Fondos FEDER, incluirá mejoras en la tecnología de los procesos de solvólisis para el reciclado químico de plásticos y su extensión a otros plásticos.

El proyecto contará con el desarrollo de procesos de adecuación previa de envases que permitan el reciclado de materiales contaminados o con impurezas, sin que esto afecte significativamente al resultado final. Esto permitirá llevar a cabo estimaciones técnico-económicas del proceso previo en escalas mayores.

Además, se avanzará en el desarrollo de metodologías obtención química de nuevos polímeros con propiedades avanzadas. El objetivo es el desarrollo racional y sostenible de polímeros con aplicaciones afines al packaging como los recubrimientos, films, envases, o productos monouso, entre otros.

Tecnología de reciclaje ad hoc para la compleja obtención de biopolímeros

El proyecto surge como respuesta a la creciente preocupación sobre el impacto ambiental derivado de la producción y uso de materiales plásticos, la Unión Europea (UE) reconoce la necesidad de abordar la obtención de plásticos primarios con el objetivo de lograr una producción y consumo más sostenible.

Los plásticos biobasados y biodegradables se perfilan como materiales altamente prometedores para mitigar el impacto ambiental generado por la industria del packaging. Estos plásticos no provienen de fuentes fósiles, lo que reduce la dependencia de esta materia prima y, por ende, disminuye el impacto medioambiental derivado de su producción. Además, su utilización contribuye al avance de los objetivos de neutralidad de carbono establecidos por la Unión Europea para 2050.

No obstante, la obtención de biopolímeros en la actualidad presenta desafíos en términos de costos y complejidad, y en muchos casos, la vida útil de los productos finales es breve. Por esta razón, es crucial impulsar la implementación y desarrollo de tecnologías de reciclaje específicamente diseñadas para estos materiales. Esto no solo contribuiría a optimizar y reducir los costos de su producción, sino que también aumentaría la disponibilidad de estos materiales en el mercado y nos acercaría al cumplimiento de los objetivos de reciclaje establecidos por la Unión Europea.

El apoyo y financiación de IVACE, junto al consorcio empresas, han sido fundamentales para el éxito del proyecto, demostrando el valor de la colaboración público-privada en la búsqueda de soluciones innovadoras. Se espera que pronto, los resultados obtenidos durante el proyecto REVALORIZA puedan ser aplicados en futuros desarrollos y contribuir a la transición hacia una economía más circular y sostenible.