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| Una gran parte de los residuos plásticos no se recicla. |
18 marzo 2025.- En 1950, la producción mundial de plástico era de aproximadamente 2 millones de toneladas. Actualmente, ronda los 400 millones de toneladas , lo que representa un aumento de casi el 20.000 %.
Como material, su potencial parece ilimitado. El plástico es económico de producir, a la vez que ligero y resistente. Sus aplicaciones abarcan desde el envasado de alimentos y bebidas hasta la confección de prendas de vestir y el cuidado de la salud.
Cuando un artículo de plástico llega al final de su vida útil, su descomposición puede tardar mucho tiempo, hasta 500 años en algunos casos. Aun así, los fragmentos de plástico no desaparecen por completo; se descomponen en fragmentos cada vez más pequeños, convirtiéndose finalmente en microplásticos que acaban en el suelo donde cultivamos nuestros alimentos, el agua que bebemos y el aire que respiramos.
Las investigaciones han vinculado estos microplásticos con problemas de salud como diabetes, enfermedades cardíacas y baja fertilidad masculina.
Durante años, los gobiernos locales y los fabricantes han recurrido al reciclaje como solución para evitar la acumulación de residuos plásticos. Sin embargo, a pesar de sus esfuerzos por clasificar y separar los materiales reciclables, la mayoría de los plásticos siguen acabando en vertederos o, peor aún, en zonas verdes y cursos de agua .
La tasa general de reciclaje de plásticos es de aproximadamente un 9% . En torno a un tercio de los envases de leche y las botellas de plástico se reciclan, una tasa superior a la de otros tipos de plástico.
Debido a la gran frecuencia de uso del plástico, encontrar nuevas formas de gestionar y reciclar sus residuos es cada vez más importante. La pirólisis de residuos plásticos es una tecnología que podría ayudar a abordar este problema. Esta es una técnica relativamente nueva, por lo que los investigadores aún tienen un conocimiento limitado del proceso de pirólisis.
¿Qué es la pirólisis de plástico?
La pirólisis de plásticos es un proceso químico que implica la descomposición química de los plásticos en otras moléculas calentándolos a temperaturas extremadamente altas en ausencia de oxígeno.
A diferencia del reciclaje tradicional de plástico, la pirólisis, en teoría, no se limita a tipos específicos de plástico. Podría adaptarse a muchos de ellos, aunque la tecnología actual se limita a unos pocos tipos —polietileno y polipropileno, utilizados en envases y botellas de alimentos— a escala industrial.
Por lo tanto, la pirólisis de plásticos podría ayudar a gestionar los residuos de productos de consumo, como bolsas de plástico, botellas, envases de leche, materiales de embalaje, toallitas húmedas e incluso juguetes infantiles desechados. La pirólisis también puede gestionar residuos plásticos más complejos , como neumáticos y aparatos electrónicos desechados, aunque los gestores y recicladores de residuos sólidos evitan ciertos tipos de plástico en la pirólisis, como el cloruro de polivinilo (o PVC, presente en tuberías y productos para techos) y el poliestireno, utilizado en embalajes, ya que pueden generar subproductos nocivos .
Durante la pirólisis, los polímeros plásticos se descomponen en moléculas más pequeñas, lo que da como resultado la producción de petróleo líquido, gases fuente de combustible como metano, propano y butano , y carbón .
El carbón vegetal es el residuo sólido que queda al final del proceso de pirólisis. Se puede utilizar como material rico en carbono para diversas aplicaciones, incluyendo su adición al suelo para hacerlo más saludable para la agricultura, ya que aumenta la humedad y el pH del suelo, lo que favorece la absorción de nutrientes. El carbón vegetal también tiene la capacidad de absorber gases de carbono nocivos del aire , lo que puede ayudar a prevenir el cambio climático.
La principal desventaja del carbón es que si se usa demasiado puede aumentar la alcalinidad del suelo , lo que puede obstaculizar el crecimiento de las plantas.
La pirólisis de plástico utiliza calor para descomponer el plástico, con la intención de convertir los residuos plásticos en materiales utilizables.Cómo funciona la pirolosis
El proceso de pirólisis de plástico normalmente implica varios pasos clave.
En la primera etapa de la pirólisis, los recicladores comunitarios recogen los residuos plásticos y los limpian para eliminar cualquier contaminante. Posteriormente, el plástico se tritura en trozos más pequeños para facilitar el proceso de pirólisis. A diferencia del reciclaje tradicional, requiere una clasificación mínima .
Los recicladores químicos que operan plantas de pirólisis introducen el plástico triturado en un reactor de pirólisis, donde lo calientan a temperaturas que oscilan entre 315 y 871 grados Celsius (600 y 1600 grados Fahrenheit). Sin oxígeno, los plásticos en el reactor no se incendian ni emiten humos al aire. En cambio, este entorno de alta temperatura provoca la descomposición de los polímeros plásticos en moléculas de hidrocarburos más pequeñas . Estas moléculas más pequeñas pueden refinarse aún más.
La alta temperatura convierte algunas moléculas en vapores, que se condensan formando aceite líquido. Las empresas químicas pueden refinar aún más este aceite para utilizarlo como combustible o como materia prima para fabricar otros productos químicos o plásticos.
Además del petróleo líquido, el proceso de pirólisis genera gases naturales, como metano, etano, butano y propano. Los operadores de pirólisis capturan estos gases y, en ocasiones, pueden utilizarlos como fuente de energía para alimentar el reactor de pirólisis u otros procesos industriales.
Beneficios de la pirólisis
Cuando se realiza de manera eficaz, la pirólisis de plástico ofrece varios beneficios.
Al ampliar el reciclaje más allá de las botellas de plástico y las jarras de leche, la pirólisis podría reducir la cantidad de contaminación por desechos plásticos que terminan en vertederos y océanos.
Además, la conversión de residuos plásticos en productos aprovechables podría ayudar a reducir la demanda de nuevos plásticos a partir de hidrocarburos de petróleo. Los subproductos podrían utilizarse en plásticos reciclados.
Algunos investigadores también están probando aceites de pirólisis para determinar si pueden utilizarse en lugar de gasolina como combustible para vehículos . Los gases producidos durante la pirólisis pueden incluso generar energía que alimenta el reactor de pirólisis, lo que hace que el proceso sea más autosuficiente y reduce la necesidad de fuentes de energía externas.
Actualmente, entre el 15% y el 20% de los productos de pirólisis se reciclan en nuevo propileno y etileno, mientras que la mayor parte (entre el 80% y el 85% ) se convierte en combustible diésel, hidrógeno, metano y otros productos químicos.
Si bien la pirólisis de plásticos es prometedora, también enfrenta desafíos. El costo de instalar y operar plantas de pirólisis es elevado. La rentabilidad del proceso depende de la disponibilidad de residuos plásticos adecuados, la demanda del mercado de los aceites y gases producidos, y los costos de energía y personal necesarios para operar el reactor.
Otro problema es el control de calidad. La mayoría de los plásticos pueden someterse a pirólisis, pero cada plástico genera aceites con distintas composiciones químicas. Los científicos deberán comprender la composición de estos aceites antes de que la industria pueda determinar en qué tipos de plástico centrarse y cómo cada aceite podría crear nuevos materiales.
Los investigadores estudian nuevas técnicas de separación de aceites basadas en cromatografía que permiten identificar con éxito algunos tipos de aceites de pirólisis. La cromatografía es el proceso de separar los componentes de una mezcla haciéndolos pasar a través de un material rígido.
Los distintos componentes de la mezcla son atraídos por este material en distintos grados. Por lo tanto, salen del sistema cromatográfico en momentos distintos, lo que los distingue.
Con más investigación sobre la eficiencia de la técnica y avances tecnológicos para ampliar la pirólisis, esta podría ser parte de una solución sostenible para la gestión de residuos plásticos. Mientras tanto, la pirólisis ya se utiliza, y un informe estima el mercado de plantas de pirólisis en 40.000 millones de dólares estadounidenses en 2024, y en crecimiento sostenido.
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