El reciclaje 'avanzado' de plástico que utiliza altas temperaturas y productos químicos es costoso y problemático para el medio ambiente, según un nuevo estudio del gobierno

La búsqueda de la industria del plástico para resolver el problema de los desechos plásticos a través del llamado reciclaje "avanzado" (usando aditivos químicos y, a veces, calor extremadamente alto para convertir los desechos en nuevos plásticos) es costosa y conlleva impactos ambientales significativos, según una nueva investigación de el Laboratorio Nacional de Energía Renovable del gobierno federal en Colorado.

Los investigadores del gobierno destacaron dos tecnologías "avanzadas" prominentes, la pirólisis y la gasificación, como particularmente problemáticas y dijeron que ni siquiera deberían considerarse tecnologías de reciclaje de "ciclo cerrado". Estas tecnologías requieren grandes cantidades de energía y emiten importantes contaminantes y gases de efecto invernadero para convertir los plásticos desechados en petróleo o combustible, o productos químicos como benceno, tolueno y xileno, gases sintéticos y residuos de carbón vegetal.

Hasta el momento, 21 estados han promulgado leyes buscadas por la industria de plásticos de EE. UU. que categorizan el reciclaje de plásticos avanzados como un proceso de fabricación y no como eliminación de desechos. Pero los ambientalistas dicen que usar desechos plásticos para producir nuevos combustibles fósiles o materias primas para obtener más plástico daña aún más el medio ambiente y empeora el cambio climático.

A otras formas de reciclaje químico les fue mejor que a la pirólisis y la gasificación en la nueva investigación, pero el método más tradicional de reciclaje, que utiliza medios mecánicos para clasificar, limpiar, triturar y remodelar los desechos plásticos, se desempeñó mejor en parámetros económicos y ambientales que los métodos emergentes, aunque todavía tiene limitaciones técnicas, encontraron los investigadores.

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En conjunto, el estudio revisado por pares realizado por un equipo del Departamento de Energía de 12 miembros que examinó los beneficios y las compensaciones de las tecnologías actuales y emergentes para el reciclaje ilustra los principales desafíos que se avecinan a medida que el mundo busca formas de manejar los 400 millones de toneladas métricas de desechos plásticos generados a nivel mundial cada año.

La humanidad está produciendo el doble de desechos plásticos que hace dos décadas, y la mayor parte se tira en vertederos, se quema en incineradores o se desecha en el medio ambiente, y solo el 9 por ciento se recicla, según un informe del año pasado de la Organización para la Cooperación Económica y Desarrollo, un grupo que representa a las naciones desarrolladas.

"Hay mucho trabajo en torno a los plásticos y es un tema muy candente", dijo el analista de investigación Taylor Uekert, autor principal del nuevo estudio, "Comparación técnica, económica y ambiental de las tecnologías de reciclaje de ciclo cerrado para plásticos comunes". publicado el 12 de enero en la revista revisada por pares de la American Chemical Society, Sustainable Chemistry & Engineering. "La inspiración aquí fue realmente mirar todas estas diferentes tecnologías de reciclaje emergentes y descubrir cómo se acumulan de manera consistente en las perspectivas ambientales, económicas y técnicas".

Los expertos dicen que el plástico nunca fue diseñado para ser reciclado. Está compuesto por cadenas de polímeros y aditivos químicos, muchos de ellos tóxicos, destinados a otorgar al material diferentes propiedades, como flexibilidad, textura, claridad y color. La variada naturaleza química de los desechos plásticos, muchos de los cuales se mezclan después de usarse una vez durante unos minutos, solo se suma al desafío del reciclaje.

Los investigadores estudiaron varios tipos de reciclaje químico, centrándose en aquellos que legítimamente podrían considerarse soluciones de "bucle cerrado", en las que los desechos plásticos se convierten en materia prima para fabricar nuevos plásticos.

Entre ellos se encontraban tecnologías que usan solventes, enzimas, ácidos o metanol para descomponer el plástico en sus componentes químicos básicos. También examinaron diferentes tipos de plásticos, incluido el polietileno de alta y baja densidad (HDPE y LDPE), el tereftalato de polietileno (PET) y el polipropileno (PP).

Con la excepción del reciclaje mecánico, las tecnologías que evaluó el equipo se encuentran en su mayoría en desarrollo temprano, incluidas algunas con proyectos piloto, dijo Uekert.

La industria química ha estado presionando por cambios regulatorios a nivel estatal y federal que alentarían la pirólisis o la gasificación o relajarían los requisitos de aire limpio. La Agencia de Protección Ambiental describe la pirólisis y la gasificación como procesos de descomposición térmica inducidos por calor, aunque la gasificación utiliza algo de oxígeno.

Algunas propuestas de la industria se han enfrentado a un fuerte rechazo a nivel local y de grupos ambientalistas nacionales, incluida una nueva planta de reciclaje de productos químicos en problemas en Ashley, Indiana, una planta propuesta en Point Township, Pensilvania, y una planta propuesta de conversión de basura y plástico en combustible para aviones. en Gary, Indiana.

Los diplomáticos de la ONU también están debatiendo el papel del reciclaje químico como parte de un tratado existente sobre desechos peligrosos, con implicaciones para un tratado global propuesto sobre desechos plásticos, ya que la industria química presiona para el reciclaje químico como parte de una "economía circular", otro término para bucle cerrado.

Pero cuando se trata de pirólisis y gasificación, cada una de las cuales depende de mucha energía y calor, los investigadores del NREL ni siquiera las consideraron soluciones de circuito cerrado, ya que normalmente convierten los plásticos en combustible u otras materias primas químicas, no en plástico nuevo.

Con la pirólisis y la gasificación, gran parte del plástico de desecho se pierde en el proceso, lo que, según los críticos, dificulta describir esos procesos como reciclaje. De hecho, los investigadores encontraron que solo del 1 al 14 por ciento del plástico enviado a través de esos procesos se retiene como plástico.

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Otros métodos de reciclaje químico hacen un mejor trabajo al prevenir tales pérdidas, con tasas de retención de plástico del 54 al 95 por ciento, encontraron los investigadores. Por ejemplo, los investigadores descubrieron que un proceso químico que usaba etilenglicol para descomponer y reciclar plástico PET tenía un desempeño económico y ambiental más favorable que otros métodos de reciclaje químico.

Las métricas económicas y ambientales de la pirólisis y la gasificación son actualmente de diez a 100 veces más altas, o peores, en comparación con el uso de polímeros vírgenes para fabricar plástico, encontraron los investigadores.

El reciclaje mecánico, con sus costos operativos y de capital más bajos, supera económicamente a todas las demás opciones de reciclaje en un nivel estadísticamente significativo, según los investigadores.

Los informes también han demostrado que el reciclaje mecánico tiene menos emisiones de gases de efecto invernadero que el reciclaje químico, el vertido o la incineración, anotaron los investigadores.

Aún así, el reciclaje mecánico se enfrenta a importantes desafíos técnicos, incluida la naturaleza mixta del suministro de residuos plásticos.

"Si entra algún tipo de contaminante, se volverá a derretir en el plástico y eso significa que su calidad será menor", dijo Uekert.

Eso deja espacio potencial para algunas opciones de reciclaje químico en el futuro, incluido el que usa etilenglicol, dijo.

"Creo que hay mucho espacio para combinar múltiples opciones de reciclaje", dijo, como reciclar mecánicamente "los flujos más puros" de residuos plásticos y "enviar las cosas más contaminantes a una de las opciones de reciclaje químico".

Si bien los investigadores evaluaron la ciencia de las opciones de reciclaje, algunos grupos ambientalistas se están enfocando en la reducción de la fabricación y el uso de plástico, y luchando contra el impulso de la industria química por el reciclaje químico.

"A eso lo llamamos reciclaje falso", dijo Judith Enck, fundadora y presidenta del grupo ambientalista Beyond Plastics, durante un seminario web sobre plásticos y salud la semana pasada. "Soy un gran fanático del reciclaje, pero el reciclaje de plásticos ha sido un fracaso abismal. Nos enfocamos en reducir la producción, el uso y la generación de plásticos y no en el reciclaje de plásticos. Estamos muy motivados para hacerlo debido a los problemas de salud" de la producción de plásticos. , uso y disposición, dijo.

Un estudio que hizo su grupo el año pasado encontró que el reciclaje de plásticos en los Estados Unidos había caído por debajo del 6 por ciento.

Matthew Kastner, portavoz de la división de plásticos del American Chemistry Council, describió el informe como "carnoso" y agregó que el consejo necesita más tiempo para analizar la investigación antes de comentar.

"Sin embargo, en términos generales, ACC considera que las tecnologías de reciclaje mecánico y químico se complementan entre sí", dijo. "Si el plástico usado se puede reciclar mecánicamente, debería ser así. Si no es adecuado para el reciclaje mecánico pero es adecuado para el reciclaje químico, entonces debería reciclarse químicamente".

El jueves, Kastner dijo que el estudio no reflejaba el estado actual de la pirólisis y la gasificación, que la industria ha estado buscando junto con otras formas de reciclaje avanzado.

"En los últimos cinco años, se han anunciado o ya están en funcionamiento casi $ 7 mil millones en inversiones en reciclaje avanzado, con una capacidad prevista para desviar más de 15 mil millones de libras de plásticos de los vertederos anualmente", dijo. "Estas inversiones y mejoras tecnológicas ya están reciclando el plástico que se usa en más de 60 productos en todo el mundo y ayudando a ampliar una economía circular para que los plásticos difíciles de reciclar se rehagan una y otra vez".

Eukert dijo que el estudio brinda a los recicladores y legisladores una herramienta para evaluar los costos y beneficios de cada método.

"Sabemos que el costo es uno de los principales impulsores del reciclaje para las empresas que desean invertir en él", dijo Uekert.

Pero las comparaciones del estudio van más allá de los factores de costo para ayudar a señalar el camino hacia posibles soluciones, dijo.

"Hay ventajas y desventajas para todas las tecnologías de reciclaje", dijo Uekert. "Nunca vamos a tener una bala de plata que resuelva el problema de la contaminación plástica. Hay mucho trabajo emocionante por ahí. Y creo que si somos capaces de mejorar estas tecnologías y descubrir cómo pueden funcionar en sinergia, hay mucho potencial para asegurarnos de que estamos alcanzando una economía circular para los plásticos".

James Bruggers cubre el sudeste de EE. UU., parte de la Red Nacional de Informes Ambientales de Inside Climate News. Anteriormente cubrió energía y medio ambiente para el Courier Journal de Louisville, donde trabajó como corresponsal de USA Today y fue miembro del equipo de medio ambiente de USA Today Network. Antes de mudarse a Kentucky en 1999, Bruggers trabajó como periodista en Montana, Alaska, Washington y California. El trabajo de Bruggers ha ganado numerosos reconocimientos, incluido el mejor reportaje de la Sociedad de Periodistas Ambientales y el Premio Thomas Stokes de la Fundación Nacional de Prensa por reportajes sobre energía. Formó parte de la junta directiva de la SEJ durante 13 años, incluidos dos años como presidente. Vive en Louisville con su esposa, Christine Bruggers.