La Unión Europea lidera el camino hacia una producción y consumo sostenible de plásticos. En esta línea, estamos trabajando en tecnologías de reciclado químico aplicadas a bioplásticos, como alternativa de gestión y valorización de productos, en el marco del proyecto REVALORIZA. Los resultados iniciales del proyecto son prometedores, hemos logrado obtener productos de interés a escala de laboratorio a partir de diversas fuentes de residuos de envases de biopolímeros. A partir de esta materia prima, estamos desarrollando metodologías para la obtención de nuevos polímeros reciclados con el respaldo adicional de modelos teórico-computacionales aplicados, que introducen un componente racional en el diseño de estos materiales. Te lo contamos.
En respuesta a la creciente preocupación sobre el impacto ambiental derivado de la producción y uso de materiales plásticos, la Unión Europea (UE) reconoce la necesidad de abordar la obtención de plásticos primarios con el objetivo de lograr una producción y consumo más sostenible. Con el fin de abordar esta problemática, se están promoviendo diversos compromisos y disposiciones jurídicas para que los países miembros implementen acciones específicas.
Estas medidas buscan generar un enfoque colectivo y coordinado que permita abordar de manera efectiva el problema. Por ejemplo, se busca reducir o restringir ciertos productos plásticos o ciertas aplicaciones, promover la incorporación de plásticos biobasados o establecer requisitos para incluir un porcentaje de material reciclado en los productos plásticos lanzados al mercado.
Los plásticos biobasados y biodegradables se perfilan como materiales altamente prometedores para mitigar el impacto ambiental generado por la industria del packaging. Estos plásticos no provienen de fuentes fósiles, lo que reduce la dependencia de esta materia prima y, por ende, disminuye el impacto medioambiental derivado de su producción. Además, su utilización contribuye al avance de los objetivos de neutralidad de carbono establecidos por la Unión Europea para 2050.
No obstante, la obtención de biopolímeros en la actualidad presenta desafíos en términos de costos y complejidad, y en muchos casos, la vida útil de los productos finales es breve. Por esta razón, es crucial impulsar la implementación y desarrollo de tecnologías de reciclaje específicamente diseñadas para estos materiales. Esto no solo contribuiría a optimizar y reducir los costos de su producción, sino que también aumentaría la disponibilidad de estos materiales en el mercado y nos acercaría al cumplimiento de los objetivos de reciclaje establecidos por la Unión Europea.
Tecnologías de reciclado químico aplicadas a bioplásticos, alternativa de gestión y valorización de productos
Desde AINIA estamos abordando en el marco del proyecto REVALORIZA, el desafío del reciclaje mediante la aplicación de tecnologías de reciclado químico aplicadas a bioplásticos, como alternativa de gestión y valorización de productos al final de su vida útil. Para ello, se emplean procesos de solvólisis química donde se logra descomponer estos materiales en sus unidades fundamentales – monómeros – de manera sostenible. Los productos resultantes pueden ser utilizados:
- como materia prima de alta calidad en aplicaciones industriales de interés
- para la producción de nuevos polímeros reciclados que pueden ser reintegrados en la formulación de plásticos totalmente funcionales.
Los resultados iniciales del proyecto son prometedores, logrando obtener productos deseados a escala de laboratorio a partir de diversas fuentes de residuos de envases de biopolímeros. Además, hemos realizado optimizaciones en estos procesos con el objetivo de reducir el consumo energético, utilizando catalizadores no corrosivos y reutilizables. Los procesos más eficientes han sido escalados con éxito a una mayor escala para evaluar su viabilidad en un entorno productivo ampliado.
Prototipo modelo teórico-computacional basado en IA para el desarrollo de nuevos polímeros
Por otro lado, durante el proyecto hemos desarrollado un prototipo inicial de modelo teórico-computacional basado en Inteligencia Artificial (IA) y Aprendizaje Automático (ML) capaz de determinar propiedades de polímeros en función de su composición. Este modelo posee un gran potencial para el desarrollo de nuevas formulaciones polimérica y actualmente, se encuentra en proceso de entrenamiento y validación continúa utilizando datos empíricos, con el objetivo de mejorar su precisión y capacidad. El uso de este modelo permitirá el desarrollo racional de nuevos polímeros con propiedades predefinidas, abarcando un amplio rango de aplicaciones.
Escalado del reciclado químico de materiales contaminados o con impurezas
Los resultados obtenidos hasta la fecha respaldan la continuidad del proyecto, permitiendo su ampliación y escalado. La continuación del proyecto REVALORIZA incluirá mejoras en la tecnología de los procesos de solvólisis para el reciclado químico de plásticos y su extensión a otros plásticos. El proyecto contará con el desarrollo de procesos de adecuación previa de envases que permitan el reciclado de materiales contaminados o con impurezas, sin que esto afecte significativamente al resultado final. Esto permitirá llevar a cabo estimaciones técnico-económicas del proceso previo en escalas mayores.
Además, gracias a la obtención selectiva de monómeros, avanzaremos en el desarrollo de metodologías obtención química de nuevos polímeros con propiedades avanzadas. Estas metodologías se respaldarán en los modelos computacionales, cuyo desarrollo continuará durante la ampliación del proyecto. El objetivo es el desarrollo racional y sostenible de polímeros con aplicaciones afines al packaging como los recubrimientos, films, envases, productos monouso etc.
El apoyo y financiación de IVACE, junto al consorcio empresas, han sido fundamentales para el éxito del proyecto, demostrando el valor de la colaboración público-privada en la búsqueda de soluciones innovadoras. Se espera que pronto, los resultados obtenidos durante el proyecto REVALORIZA puedan ser aplicados en futuros desarrollos y contribuir a la transición hacia una economía más circular y sostenible.
