Soluciones

Procesos de reciclado

La hoja de ruta europea para impulsar la economía circular requiere del desarrollo de nuevos procesos para valorizar residuos de envase de plástico y de papel y cartón. Es fundamental generar flujos de material de calidad con el objetivo de homogeneizar la calidad de las fracciones, aumentar el valor de las balas de los diferentes materiales y, a través de procesos de valorización de residuos, crear materiales reciclados competitivos con el material virgen.

En ITENE desarrollamos nuevos procesos de reciclado de papel y cartón, así como procesos de reciclado mecánico, químico y enzimático para valorizar envases o fracciones de plástico. Con ello, ofrecemos soluciones tecnológicas para ayudar a la cadena de valor del envase y embalaje a cumplir con los distintos objetivos de sostenibilidad, entre ellos, el de aumentar el porcentaje y la calidad de los materiales de envase reciclados.

procesos de reciclado
procesos de reciclado de materiales
procesos de reciclado de cartón

¿Por qué es necesario desarrollar e implementar nuevos procesos de reciclado?

En el caso del papel y cartón, la Directiva 2018/852 establece como objetivo el reciclado del 75% de los envases de papel y cartón para 2025 y del 85% en 2030.
En el caso del plástico, la Unión Europea está exigiendo objetivos cada vez más estrictos para valorizar los residuos plásticos.

clasificación residuos
  • La Directiva Europea 2018/852 establece como objetivo el reciclado del 50% de los envases de plástico para 2025 y del 55% para 2030.
  • La Directiva Europea 2019/904 pretende reducir el impacto de ciertos productos plásticos de un solo uso estableciendo, entre otras medidas, que en 2025 las botellas de bebida de PET contengan al menos un 25% de plástico reciclado. Este porcentaje deberá incrementarse hasta el 30% para 2030 para las botellas de bebidas de PET y se incluye también a las botellas de bebida fabricadas con otros materiales plásticos, como el PE.
  • El Nuevo Plan de Acción para la Economía Circular (2020) extiende la utilización de plástico reciclado a otros polímeros diferentes al PET.

Reciclado de papel y cartón

Trabajamos en el desarrollo y adaptación de las tecnologías para mejorar la desintegración de las fibras celulósicas que ocurren durante el proceso de pulpeado. Con ello damos respuesta a los siguientes retos:

  • Ayudamos a las empresas recicladoras a mejorar sus procesos de reciclado.
  • Mejorando estos procesos, ayudamos a que determinados envases sean reciclables y que, por tanto, las empresas puedan:

– Evaluar la reciclabilidad de los envases mediante ensayos de laboratorio específicos (ATICELCA o INGEDE).
– Demostrar que los envases cumplen con los objetivos de reciclado del 75% de los envases de papel y cartón para 2025 y del 85% en 2030.
– Desarrollar nuevas soluciones de envases celulósicos mejorados que hagan compatibles nuevas prestaciones (ej.: mayor protección del producto mediante recubrimientos o laminados) con la reciclabilidad.

envases de papel y cartón
  • Mejoramos los procesos de descontaminación para eliminar contaminantes como aceites minerales y así obtener un papel reciclado de mayor calidad. Con ello damos respuesta a los siguientes retos:

    • Cumplir con una legislación cada vez más restrictiva.
    • Garantizar la calidad en envases fabricados a partir de fibras recicladas evitando la posible presencia de aceites minerales en origen.
    • Asegurar el cumplimiento de los requisitos de calidad y aptitud para aplicaciones alimentarias.
  • Adecuamos y optimizamos los procesos de destintado para dar solución a:

    • Las dificultades que supone la presencia de tintas en el papel recuperado.
    • Los riesgos que la presencia de tintas puede suponer para la salud humana, principalmente cuando el papel reciclado va a ser empleado en aplicaciones alimentarias.
  • Adaptamos y desarrollamos tecnologías para lograr la disgregación de las fibras en el proceso de pulpeado, con especial hincapié en los papeles laminados o recubiertos, donde el reto es mayor. Estas soluciones permiten:

    • Dar soporte a las empresas que utilizan nuevos desarrollos laminados de papel y cartón y tienen que demostrar que son reciclables.
    • Poner al servicio de empresas recicladoras nuevas soluciones para optimizar sus procesos de reciclado.
    • Ofrecer soluciones tecnológicas para ayudar a toda la cadena de valor a cumplir con los objetivos de reciclado de envases de papel y cartón: el 75% en 2025 y el 85% en 2030.

Reciclado de plásticos

Pretratamiento de residuos

El pretratamiento de residuos es la etapa previa a cualquier proceso de valorización y en ella se busca acondicionar la fracción a valorizar para obtener una fracción limpia y heterogénea, que permita su correcta dosificación y que proteja los equipos empleados durante la valorización. Esta etapa incluye:

residuos de materiales plásticos
  • Eliminación de impurezas y restos metálicos.
  • Molienda para la reducción de tamaño.
  • Lavado para limpieza, eliminación de contaminantes y separación por densidad.

En ITENE diseñamos procesos de pretratamiento y optimizamos las condiciones de operación con el fin de aumentar la calidad de los materiales reciclados.

Reciclado mecánico

El reciclado mecánico consiste generalmente en introducir los residuos plásticos -previamente sometidos a un proceso de pretratamiento- en una extrusora para fabricar granza reciclada, la cual se transformará en nuevos productos.

Sin embargo, los residuos plásticos presentan una serie de limitaciones a la hora de ser reciclados que se resumen, principalmente, en unas propiedades habitualmente inferiores y las posibles dificultades para procesar el material causadas por:

  • La presencia de contaminantes procedentes de las distintas etapas de uso del envase y recogida, clasificación y reciclado del mismo, o de estructuras multicapa o complejas.
  • La degradación derivada de un procesado previo, del uso que se la haya dado al material o incluso del propio proceso de reciclado.

Para la mejora de estos procesos y empleo de plásticos reciclados en aplicaciones de alto valor añadido, ITENE está trabajando en la investigación en nuevas tecnologías como:

  • Desarrollo de procesos de modificación de aditivos inorgánicos a escala nanométrica para la mejora de su compatibilidad con los materiales plásticos reciclados y, por tanto, las propiedades del producto final.
  • Extrusión reactiva: Proceso continuo que consiste en emplear una extrusora como reactor químico como vehículo para llevar a cabo reacciones químicas en fundido y producir polímeros reciclados con mejora o modificación de propiedades.
fabricación de materiales plásticos

Estas metodologías de mejora se basan a su vez en:

  • Diseño de configuraciones de husillo específicas para la optimización de la dispersión de aditivos y refuerzos o procesos de extrusión reactiva y, por tanto, de las prestaciones de los plásticos reciclados en procesos de extrusión.
  • Reología online: Evaluación de las propiedades viscoelásticas de los materiales plásticos reciclados durante el proceso de extrusión para el ajuste “in situ” de los parámetros de proceso y de la aditivación o ruta de extrusión reactiva.
Poliolefina postconsumo tras proceso de descontaminación

Reciclado químico

El reciclado químico se plantea como una solución innovadora, complementaria al reciclado mecánico, y que se centra en el tratamiento de residuos más complejos como:

  • Materiales multicapa
  • Materiales contaminados
  • Materiales altamente degradados.

Entre las ventajas del reciclado químico están:

  • Posibilidad de reciclar y valorizar plásticos complejos, como por ejemplo envases plásticos multicapa.
  • Aumento de la calidad de los materiales reciclados (eliminación de contaminantes, olores, etc.).
  • Reducción del consumo de material virgen.
  • Incremento de las tasas de reciclaje, en línea con la estrategia de economía circular de la Unión Europea.
  • Posibilidad de emplear los productos obtenidos para la fabricación de nuevos plásticos de calidad similar a los producidos con plástico virgen.

Soluciones para mejorar los procesos de reciclado químico

  • Implantamos procesos para la eliminación de contaminantes (tintas, olores o COVs) y, por tanto, para la incorporación de materiales reciclados en nuevas aplicaciones de alto valor. La descontaminación y eliminación de tintas y olores permite:

    • Aumentar la calidad de los materiales reciclados y el precio del material final.
    • La utilización en aplicaciones de alto valor como el ámbito alimentario.
    • Eliminar materia orgánica, tintas en films impresos y olores causados por compuestos volátiles y semivolátiles.
  • Desarrollamos nuevos procesos de deslaminado para lograr la separación efectiva de las capas que componen una estructura multicapa focalizando el proceso, de manera selectiva, en una de sus capas.

    Para ello, se define una capa objetivo sobre la que se actuará de manera específica mediante:

    1) disolución selectiva (en condiciones medias o supercríticas)

    2) despolimerización (capas compuestas por poliésteres o poliamidas)

    De esta manera, el deslaminado permite:

    • La obtención de polímeros separados para su posterior reciclado en aplicaciones de alto valor.
    • La recuperación de sustratos en corrientes independientes.
    • El aumento de la cantidad y calidad de los plásticos reciclados.
  • La despolimerización permite la obtención de monómeros y oligómeros a partir de residuos plásticos para su posterior polimerización y obtención de plásticos de alta calidad, lo que facilita:

    • El reciclaje de fracciones complejas, como envases coloreados o materiales no reciclables.
    • La obtención de monómeros/oligómeros de alto valor para la industria.
    • La rentabilización de fracciones plásticas actualmente eliminadas en vertedero.

Reciclado enzimático

El reciclado biotecnológico o reciclado enzimático hace posible la despolimerización de fracciones plásticas no recicladas mediante la acción de enzimas, capaces de romper la estructura polimérica. Las enzimas se caracterizan por su gran especificidad de sustrato, siendo una potente herramienta para el tratamiento de aquellas fracciones complejas, o heterogéneas, ya que son capaces de actuar sin la necesidad de una clasificación previa.

De esta forma, la biotecnología también permite la obtención, a partir de residuos plásticos, de productos de alto valor añadido, entre los que se encuentran polímeros con propiedades similares a los polímeros vírgenes.

Biorreactor y pantalla

En ITENE llevamos a cabo el proceso de reciclado enzimático mediante:

  • La identificación y el desarrollo de microorganismos y/o enzimas de interés.
  • El pretratamiento y acondicionamiento de residuos y polímeros.
  • El desarrollo, validación y el escalado de los procesos de despolimerización.
  • La purificación de productos de alto valor añadido.
  • El desarrollo de procesos downstream de purificación de productos.
  • ¿En qué puedo ayudarte?

    Antonio Dobón foto
    Antonio Dobón

    Gerente del Área Tecnológica de Reciclado y Valorización de Residuos

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