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Desarrollo y modelado de procesos avanzados para valorización de plásticos complejos y compostables.

RECICOM-PLASVALOR

El proyecto RECICOM-PLASVALOR, que ITENE lleva a cabo con el respaldo del IVACE a través de los fondos FEDER, tiene como objetivo la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías de valorización de plásticos complejos y compostables, en especial aquellos envases que actualmente no se recuperan y reciclan por su dificultad técnica.
Origen de fondos:
Regionales
Ámbitos de aplicación: Envase y Embalaje;Residuos, Energía y Agua
Líneas de investigación: Desarrollo de Nuevos Materiales Avanzados;Sostenibilidad

Período de ejecución

Octubre de 2020 - junio de 2021

Contexto

La Unión Europea ha puesto el foco en disminuir la contaminación por plásticos mediante medidas establecidas en su Plan de Acción hacia una Economía Circular (2015), la Estrategia de Plásticos (2018) o la Directiva (UE) 2019/904. Esta tendencia creciente en Europa se aprecia en esta última directiva, que establece que en 2025 las botellas de PET incorporen un 25% de material reciclado, y en 2030 un 30%, extendiéndose a botellas fabricadas con otros polímeros. En línea con este punto se encuentra el Green Deal, que establece la introducción paulatina de materiales reciclados para su contacto con alimentos (no solo el tereftalato de polietileno, PET).

De esta manera, la Unión Europea está focalizando su atención no solo en la prevención de los residuos, sino también en su reciclado, de forma que se pueda cerrar el ciclo y se produzca la transición hacia una economía circular.

Para dar solución a esta situación, la Estrategia Europea de Plásticos estipula que el 100% de los envases comercializados deberán ser reutilizables, reciclables o compostables en 2030, así mismo la directiva 2018/852 establece un aumento paulatino de las tasas de reciclado, con el 70% de envases de los cuales el 55% debe ser plástico. Por todo ello y debido a la baja tasa de reutilización y reciclabilidad de envases, surge la necesidad de encontrar soluciones y desarrollos que permitan la valorización de los residuos, de manera que sean reintroducidos en la cadena de valor.

Por este motivo, se hace necesario trabajar en nuevas líneas de actuación sobre distintos procesos relacionados con el fin de vida de los envases, que permitan a la industria afrontar los nuevos retos de uso de material plástico reciclado, su uso seguro y la valorización alternativa para otros plásticos como los compostables.

Resumen y objetivos

El objetivo general de RECICOM-PLASVALOR consiste en la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías de valorización de plásticos complejos y compostables, en especial aquellos envases que actualmente no se recuperan y reciclan por su dificultad técnica.

Para alcanzar este objetivo general, se plantean los siguientes objetivos específicos:

1. Degradación enzimática de materiales de envase no reciclados (poliamida y poliestireno): La degradación enzimática o microbiana de plásticos con el objetivo de reducir su toxicidad al depositarlos en vertedero o el reciclado de estos ha demostrado ser una herramienta eficaz. Gran parte de los esfuerzos se han centrado en plásticos tipo poliéster como PLA (ácido poliláctico) y, sobre todo, PET. Como consecuencia, hay poca información relativa al aislamiento e identificación de enzimas capaces de degradar otros plásticos de envase no reciclados en la actualidad como las poliamidas (PA) o el poliestireno (PS), cuya estructura química diferente dificulta su degradación, motivo por el cual acaban en el suelo del vertedero por largos periodos de tiempo. Por ello, en este proyecto se acometerán las siguientes tareas:

  • Aislamiento y caracterización de al menos tres enzimas con potencial para el proceso de reciclado enzimático de PS y PA.
  • Aumentar la eficiencia de despolimerización.
  • Obtención de al menos dos productos de despolimerización (monómeros y/o oligómeros), procesables para aplicaciones de alto valor añadido.

2. Procesos de deslaminado de estructuras multicapas vía disolución selectiva y solvólisis (despolimerización): En la actualizad existen procesos de deslaminado, pero no son aplicables a la amplia heterogeneidad de residuos de envase multicapa. Con la ejecución del proyecto RECICOM-PLASVALOR, se espera desarrollar un proceso menos agresivo, que permita el deslaminado de las estructuras multicapa y la recuperación de los sustratos para que estos puedan ser empleados en aplicaciones de alto valor añadido. Por ello, se abordarán:

  • Disolución selectiva y precipitación: sustratos minoritarios (polietileno y polipropileno) con una pureza mayor del 95% y sin trazas de disolventes.
  • Despolimerización vía solvólisis: Recuperación de monómeros y/o oligómeros de poliésteres y poliamidas (PET, poliuretano y PA) con pureza mayor del 90%, para poder ser empleados en aplicaciones de alto valor añadido.
  • Desarrollo de procesos para la recuperación y purificación de los productos obtenidos en cada ruta.

3. Optimización del procesado de plásticos posconsumo para la eliminación de contaminantes: En la actualidad no existen procesos implantados que permitan la descontaminación para aplicaciones de alto valor añadido (ej. alimentación o cosmética), de fracciones postconsumo como poliolefinas. Adicionalmente, la eliminación de olores en el plástico reciclado sigue siendo un reto para la industria, especialmente para aquellos residuos procedentes de residuos sólidos urbanos. Por este motivo, se acometerán:

  • Desarrollo de procesos de extracción para la eliminación de compuestos causantes de olor (reducción de compuestos volátiles y semivolátiles  (mayor del 85%).
  • Optimización de las variables de procesado para la eliminación de contaminantes (volátiles, semivolátiles y no volátiles) en plásticos de origen posconsumo (eliminación de contaminantes mayor del 95%).

4.  Modelaje y aceleración del proceso de validación para Homecompost: Los procesos de home composting sobre materiales poliméricos están cada vez más demandados por parte de las empresas. El modelo actual tiene como principal inconveniente su larga duración (1 año), por lo que se diseñará un modelo acelerado, que permitirá disminuir los tiempos de espera en aquellos materiales que no se ajusten y disminuir los costes del proceso. Se realizarán las siguientes tareas:

  • Identificación y aislamiento de microorganismos candidatos y representativos del proceso de home-composting.
  • Desarrollo de proceso de home-composting acelerado en medio líquido, reduciendo los tiempos un 60%.
  • Metodología para la preevaluación del compostaje basada en la aceleración de las condiciones de validación Home compost.

Financiación

Esta actuación está cofinanciada por la Unión Europea a través del Programa Operativo FEDER de la Comunitat Valenciana 2014-2020.

Subvención: 196.577 €

N.º Expediente: IMDEEA/2020/119

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