Rotura de polímeros

2007/04/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Junto al desarrollo de materiales plásticos, el uso ha aumentado considerablemente, y en la actualidad los plásticos se utilizan para la fabricación de todo tipo de componentes y productos de consumo en sectores tan diversos como el envasado y embalado, automoción, sectores eléctricos y electrónicos, textil, construcción, etc.

La correcta gestión de los residuos de estos productos es importante. El material y la energía contenida en estos residuos pueden aprovecharse, pero actualmente el nivel de aprovechamiento es insuficiente y se encuentra lejos de los objetivos marcados por la normativa medioambiental comunitaria. Estas normativas son cada vez más estrictas.

A pesar de que se recuperan el 50% y el 40% de los plásticos de los residuos generados en la agricultura y de los residuos sólidos urbanos, en la construcción esta cifra es del 9%, en automoción no llega al 7% y en el sector eléctrico y electrónico sólo se recupera el 4%, según datos de la APME (Asociación Europea de Fabricantes de Plásticos). Y en 2003, el 61% de los residuos plásticos de la Europa occidental se destinaban directamente a vertederos.

Por tanto, es necesario incrementar el reciclaje y valorización de los residuos de materiales plásticos. Por ello, es necesario ampliar las aplicaciones de los procedimientos convencionales de reciclaje, así como desarrollar tecnologías más avanzadas como el reciclaje químico.

En la actualidad, el reciclaje mecánico es el más utilizado, pero tiene algunos problemas. Para conseguir un producto de buena calidad es necesario tener separados, limpios y en grandes cantidades distintos tipos de plásticos. Pero en los residuos los plásticos suelen estar mezclados y acompañados de otros componentes. Piensa en la cantidad de plásticos que pueden existir en la basura doméstica. En una botella de plástico, por ejemplo, la botella y las tapas son diferentes y deberían separarse. Finalmente, los productos resultantes del reciclado mecánico son de baja calidad y bajo valor en el mercado.

El reciclaje químico, sin embargo, aunque todavía está en fase de experimentación, puede resolver estos problemas. Esto se debe, por un lado, a que no es necesario diferenciar los distintos tipos de plásticos y, por otro, a que se consigue un producto de alta calidad.

Recuperando componentes originales

Los plásticos se basan en polímeros, cadenas largas de un monómero o molécula. Además de los polímeros, pueden contener varios aditivos. Pues bien, en el reciclado químico, mediante diferentes procesos, estos polímeros se rompen o descomponen. Como consecuencia, se obtienen componentes menores, desde aceites o monómeros básicos hasta mezclas de compuestos --principalmente hidrocarburos -. Las primeras son materias primas que sirven para volver a fabricar plásticos y las segundas pueden utilizarse como combustible para obtener energía.

Los procesos más importantes para la rotura de polímeros son la despolimerización química, la gasificación, la descomposición térmica (pirólisis y craqueo térmico), la descomposición térmica catalítica y su utilización como agentes reductores de altos hornos.

La despolimerización química sólo puede utilizarse con polímeros obtenidos de una determinada forma (condensación). Consiste en la descomposición química, obteniendo las moléculas originales que formaban el polímero. En la gasificación se quema el material a alta temperatura y controlada. De esta forma, la materia orgánica se transforma en gas de síntesis (principalmente CO+H 2, CO 2 , CH 4, etc.). Los componentes inorgánicos del material quedan como residuos inertes vitrificados de difícil aprovechamiento.

En la descomposición térmica, por ejemplo mediante la pirólisis y el craqueo térmico, las cadenas de polímeros se rompen a alta temperatura y sin oxígeno. En la descomposición térmica catalítica, además de las temperaturas, intervienen un catalizador u otros agentes como el hidrógeno. Estos procesos permiten obtener monómeros y fracciones de hidrocarburos multifuncionales.

Por último, los residuos de plástico pueden utilizarse como agentes reductores en altos hornos. El producto final obtenido se puede utilizar para fundir en lingotes y fabricar acero.

Desarrollo de nuevas tecnologías

El Área de Reciclaje y Valorización de GAIKER-IK4 ha puesto en marcha un nuevo proyecto de adquisición de equipamiento de última generación para el desarrollo de esta tecnología: REQUIPLAST. El objetivo principal del proyecto es establecer la base tecnológica para el desarrollo de la despolimerización química y la pirólisis a baja temperatura. Estos procesos pueden ser una oportunidad para aquellos residuos plásticos que en este momento requieren una solución viable, como el poliéster procedente de residuos textiles, poliamidas y poliuretanos procedentes de vehículos fuera de uso y PET de envases.