Actualmente, solo se recicla una fracción del material que podría convertirse en plástico nuevo. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia ahora han demostrado cómo los átomos de carbono en los desechos mixtos pueden reemplazar todas las materias primas fósiles en la producción de plástico nuevo. El método de reciclaje se basa en el ciclo natural del carbono y podría eliminar el impacto climático de los plásticos o incluso limpiar el aire de dióxido de carbono.

Actualmente, solo se recicla una fracción del material que podría convertirse en plástico nuevo. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers en Suecia ahora han demostrado cómo los átomos de carbono en los desechos mixtos pueden reemplazar todas las materias primas fósiles en la producción de plástico nuevo. El método de reciclaje se basa en el ciclo natural del carbono y podría eliminar el impacto climático de los plásticos o incluso limpiar el aire de dióxido de carbono.

“Hay suficientes átomos de carbono en los desechos para satisfacer las necesidades de toda la producción mundial de plástico. Con la ayuda de estos átomos, podemos desvincular nuevos productos plásticos del suministro de materias primas fósiles. Cuando el proceso funciona con energía renovable, también obtenemos productos plásticos con un 95 % menos de impacto climático que los que se producen hoy en día, lo que significa efectivamente emisiones negativas para todo el sistema”, dice Henrik Thunman, profesor de Tecnología Energética en la Universidad Tecnológica de Chalmers. y uno de los autores del estudio publicado Revista Producción más Limpia.

Para lograr la circularidad, necesitamos hacer un mejor uso de los recursos ya disponibles en la sociedad. Henrik Thunman y su equipo de investigación quieren centrarse en un recurso importante que a menudo se convierte en humo hoy en día: los átomos de carbono en nuestros desechos, que actualmente se incineran o van al vertedero en lugar de reciclarse. Esto es posible gracias a tecnologías que apuntan al carbono contenido en residuos de plástico, papel y madera, con o sin restos de comida, para crear una materia prima para la producción de plásticos con la misma variedad y calidad que los que se producen actualmente a partir de combustibles fósiles.

Al igual que la naturaleza
Los métodos actuales de reciclaje de plástico no pueden reemplazar más del 15-20 % de la materia prima fósil necesaria para satisfacer las necesidades de plástico de la sociedad. Los métodos avanzados propuestos por los investigadores se basan en tecnologías termoquímicas e implican calentar los desechos a 600-800 grados centígrados. Luego, los desechos se convierten en un gas que, cuando se agrega hidrógeno, puede reemplazar los componentes básicos de los plásticos. Este método de reciclaje podría desvincularsenuevos productos plásticos de la gama de nuevas materias primas fósiles.

Los investigadores detrás del estudio están desarrollando un proceso de reciclaje termoquímico que produce un gas que luego puede usarse como materia prima en las mismas fábricas que actualmente fabrican productos plásticos a partir de petróleo o gas fósil. Varios tipos de desechos, como productos de plástico viejos y vasos de papel, con o sin restos de comida, se introducen en los reactores de Chalmers Power Central.

“La clave para un reciclaje más integral es considerar los desechos residuales de una manera completamente nueva: como una materia prima llena de átomos de carbono útiles. Entonces, los desechos tienen valor y se pueden crear estructuras económicas para recolectar el material en todo el mundo y usarlo como materia prima”, dice Henrik Thunman.

El principio del proceso se basa en el ciclo natural del carbono. Las plantas se descomponen en dióxido de carbono cuando se marchitan, y el dióxido de carbono, que utiliza el sol como energía y fotosíntesis, crea nuevas plantas.

“Sin embargo, nuestra tecnología se diferencia de cómo funciona en la naturaleza en que no tenemos que atravesar la atmósfera para hacer circular el carbono en forma de dióxido de carbono. Todos los átomos de carbono que necesitamos para nuestra producción de plástico están en nuestros desechos y pueden reciclarse con calor y electricidad”, dice Henrik Thunman.

Los cálculos de los investigadores muestran que la energía para tales procesos se puede obtener de fuentes renovables como la energía solar, eólica o hidroeléctrica o quemando biomasa y será más eficiente energéticamente que los sistemas que se utilizan hoy en día. También es posible extraer el exceso de calor de los procesos de reciclaje, lo que en un sistema de ciclo cerrado compensaría la producción de calor que actualmente se deriva de la incineración de desechos y eliminaría las emisiones de carbono asociadas con la recuperación de energía.

Puede reemplazar las materias primas fósiles
La investigación se llevó a cabo como parte del proyecto FUTNEC*. Los investigadores demostraron que el proceso puede funcionar en colaboración con el fabricante de plásticos Borealis en Stenungsund, Suecia, donde verificaron los resultados y demostraron que la materia prima se puede usar para fabricar plástico, reemplazando las materias primas fósiles que se usan en la actualidad.

“Nuestro objetivo es crear una economía circular para los plásticos. Nuestros productos plásticos son clave para la transformación hacia una sociedad sostenible, por lo que apoyar investigaciones como esta es importante para nosotros. Ya tenemos proyectos que crean circularidad para nuestros productos de plástico, pero se necesitan más soluciones. Por lo tanto, estamos satisfechos con estos excelentes resultados, que pueden acercarnos un paso más a nuestro objetivo”, dice Anders Fröberg, director ejecutivo de Borealis AB.

El estudio Co-reciclaje de materiales de carbono natural y sintético para una economía circular sostenible fue publicado en el Journal of Cleaner Production y está escrito por Isabel Cañete Vela, Teresa Berdugo Vilches, Göran Berndes, Filip Johnsson y Henrik Thunman.

Los investigadores tienen su sede en la Universidad Tecnológica de Chalmers.

Mira la película sobre el proyecto de reciclaje:

Versión corta, 3 minutos: https://youtu.be/ItzMyG3IKPc

Versión larga, 30 minutos: https://youtu.be/fEPOnl8Q3PA

Para editores:
Enlace de descarga de materia prima

FORRO C
Un proyecto de investigación de cinco años financiado 50/50 por la Agencia Sueca de Energía y 25% cada uno por Borealis y Preem. El proyecto tiene como objetivo acelerar la transformación de la industria química para lograr emisiones netas de gases de efecto invernadero cero de refinerías y plantas químicas para 2050.

Contacto:
Henrik Thunman, Profesor de Tecnología Energética, Departamento de Espacio, Tierra y Medio Ambiente, Universidad Tecnológica de Chalmers, +46 31 772 14 51, [email protected]

Isabel Cañete Vela, estudiante de doctorado, Departamento de Espacio, Tierra y Medio Ambiente, Universidad Tecnológica de Chalmers, +46 31 772 30 18, [email protected]

subtítulos

Gránulos de plástico a partir de los cuales se pueden fabricar nuevos productos de plástico. Los gránulos están hechos de gas, que a su vez proviene de los desechos combustibles mixtos, que se calientan a 600-800 grados centígrados. Crédito de la foto: Johan Bodell, Chalmers

Henrik Thunman, Profesor de Tecnología Energética, Departamento de Espacio, Tierra y Medio Ambiente, Universidad Tecnológica de Chalmers. Crédito de la foto: Chalmers

Isabel Cañete Vela, estudiante de doctorado, Departamento de Espacio, Tierra y Medio Ambiente, Universidad Tecnológica de Chalmers. Crédito de la foto: Chalmers


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