'No podemos reciclar nuestra salida'

Por Samantha Wohlfeil / InvestigateWest

Cuando se trata del ciclo de vida del plástico, cientos de soluciones esperan,desde bioplásticos alternativos que podrían degradarse por sí mismos a través de la magia de los hongos, hasta el reciclaje químico complejo que puede descomponer los plásticos para convertirlos en otros productos derivados del petróleo o reconstruirlos como nuevos.

Pero a pesar de lo prometedor que puede parecer el reciclaje químico y los plásticos de próxima generación, los expertos también dicen que algunas de las soluciones más realistas para la contaminación plástica implican eliminarlo de los envases tanto como sea posible.

Los tomadores de decisiones se preguntan: ¿Cómo pueden los fabricantes diseñar sus envases de plástico para que se reciclen más fácilmente una vez que los consumidores hayan terminado con ellos? ¿Todos los empaques deben ser del mismo color de plástico para evitar la contaminación a base de colorantes en los procesos de reciclaje? ¿Podrían los marcadores en diferentes tipos de plástico ayudar a los robots de imágenes en las instalaciones de clasificación a hacer mejor su trabajo al desviar los contenedores por tipo? ¿Qué productos podrían evitar el uso de plástico por completo?

Actualmente, la gran mayoría del reciclaje de plástico se realiza mediante métodos mecánicos. Primero, los plásticos posconsumo se dividen por número; por ejemplo, el plástico PET (tereftalato de polietileno) que se usa comúnmente para las botellas de bebidas debe separarse del plástico HDPE (polietileno de alta densidad) que se usa a menudo para los envases de detergente para ropa. Luego, cada grupo a menudo se tritura y se derrite en gránulos que se pueden volver a fundir y formar en un nuevo empaque. O diferentes plásticos pueden ser reutilizados en tableros para terrazas al aire libre o procesados ​​en fibras para alfombras y ropa.

Pero debido a que el calor puede degradar las cadenas de polímeros (cadenas de moléculas repetitivas) en el plástico, existen límites en la cantidad de veces que el plástico se puede "reciclar" en el sentido más verdadero de convertirlo en un producto nuevo.

Con esas limitaciones en mente, muchas personas, desde aquellas que trabajan para los mayores fabricantes de productos químicos y petróleo (piense en BP y Dow) hasta empresarios individuales, están experimentando con el reciclaje químico como una forma potencial de reciclar aún más plástico. En realidad, se recicla menos del 10 por ciento de las cosas, pero el reciclaje químico ofrece la promesa de reconstruir las cadenas de moléculas que se descomponen con el calor, así como la posibilidad de convertir los plásticos en combustibles y otros compuestos.

Si algunas de las nuevas propuestas de reciclaje químico realmente tendrán éxito es una pregunta. Las limitaciones comunes incluyen los altos costos de construcción y energía de las instalaciones de procesamiento, la compra de productos químicos costosos y el desafío de obtener materiales confiables que no estén contaminados con restos de alimentos, tintes u otros tipos de plástico o basura. Otras preocupaciones se centran en las emisiones de gases de efecto invernadero del proceso de reciclaje químico y, en el caso de convertir plásticos en combustibles, quemar los productos finales y si esos costos climáticos son menores que los causados ​​por la creación de plástico virgen.

Mientras tanto, innovadores de todas las épocas están desarrollando alternativas plásticas hechas de cosas como piel de pescado, almidones vegetales y otras sustancias biodegradables que ofrecen la promesa de una rápida descomposición cuando se desechan adecuadamente, un marcado contraste con los miles de años que los plásticos tradicionales pueden permanecer en el ambiente.

A medida que las personas descubren si el reciclaje químico o las alternativas plásticas pueden prevenir la contaminación plástica, que ya ha contaminado el aire, el agua y la tierra en todo el mundo, los gobiernos locales de todo el país aún están aprendiendo sobre las opciones de reciclaje que ya existen.

La llamada de atención del estado de Washington se produjo hace unos cinco años cuando China dejó de aceptar fardos de materiales reciclados altamente contaminados de todo el mundo. Los legisladores de Washington, en respuesta a la pérdida de un mercado que absorbía más del 60 por ciento de los materiales reciclados del estado, crearon el Centro de Desarrollo de Reciclaje en 2019. Los legisladores instruyeron al Departamento de Ecología del estado, a través del nuevo centro, para ayudar a crear mercados nacionales para el materiales reciclables del estado.

Washington estaba en camino de liderar el camino para abordar los grandes problemas de reciclaje relacionados con los plásticos y otros materiales, pero el Centro de Desarrollo de Reciclaje tuvo un comienzo lento ya que la pandemia de COVID-19 provocó que las agencias cambiaran al trabajo remoto y el gobernador Jay Inslee se congeló innecesariamente. contratación. El consejo asesor de 14 miembros del centro, compuesto por científicos, fabricantes, ambientalistas y más, comenzó a reunirse virtualmente en 2020 y luego ofreció subvenciones para proyectos piloto de reciclaje y estudios de financiación que identificaron opciones y problemas de reciclaje.

Camiones llenos de botellas de plástico, cartón, vidrio y periódicos pasan por un intrincado conjunto de cintas transportadoras y contenedores para ser clasificados en el Centro de Tecnología de Reciclaje y Materiales de Spokane (SMaRT) de Waste Management. (Joven Kwak/Inlander)

"Teníamos recursos de la Legislatura que no podíamos usar para contratar a un consultor, así que establecimos un pequeño programa de subvenciones para gobiernos locales y universidades", dice Kara Steward, directora del Centro de Desarrollo de Reciclaje.

Recientemente, el centro ha podido apoyar concursos de aceleradores de negocios, como NextCycle Washington, cuyo objetivo es identificar ideas innovadoras que puedan crear una economía circular para materiales como el plástico. Las personas con ideas prometedoras obtendrán ayuda para presentarlas a los inversionistas y conectarse con grupos que tienen bolsillos mucho más profundos que un programa estatal, dice Steward.

"Estamos muy emocionados porque este no es el tipo de cosas que hace el Departamento de Ecología", dice Steward. "Se trata de mantener la salud humana y el medio ambiente limpios, y estoy aquí diciendo: '¡Pero espera, quiero dar dinero a las empresas!' Todo el mundo a mi alrededor dice: 'No puedes hacer eso'. 'Sí, en realidad, creo que puedo'".

También son bienvenidas las nuevas ideas que se centren en soluciones fuera del sistema de reciclaje, ya que las innovaciones de empaque pueden reducir mejor los desechos que generamos.

"No podemos reciclar para salir del problema del plástico", dice Steward. "Hemos reciclado el 8 por ciento del plástico fabricado desde el comienzo del plástico. Tenemos que pensar fuera de la caja, hacer cosas nuevas, y NextCycle Washington es una excelente manera de intentar impulsar esas innovaciones que solo necesitan un poco de ayuda".

En un informe de 2021 financiado por el Centro de Desarrollo de Reciclaje, el profesor de investigación Karl Englund y un equipo de ingeniería civil y ambiental de la Universidad Estatal de Washington describieron las opciones de reciclaje térmico y químico existentes para el plástico, como soluciones intensivas en calor como pirólisis y gasificación, o catalizador. soluciones basadas como la glucólisis, y evaluó su viabilidad para operar en el noroeste del Pacífico.

El reciclaje químico puede crear nuevos plásticos, gas de síntesis (hecho de hidrógeno y monóxido de carbono de madera, plásticos u otras fuentes), bioaceites y otros productos.

El informe encontró que podría haber suficientes plásticos posconsumo en el este de Washington o en la región de Puget Sound para apoyar a un reciclador de productos químicos en cualquier lado del estado si las tasas de reciclaje de los consumidores aumentaran significativamente, de una tasa actual de alrededor del 8 por ciento a 50 por ciento. Pero el informe también señala que los costos para abrir una nueva instalación pueden ser prohibitivos, especialmente porque los precios de mercado de los productos finales pueden variar.

"Existe una necesidad definitiva de asegurar dólares de inversión para que cualquier proceso de reciclaje sea un éxito", afirma el informe. "Tener inversionistas que estén educados e informados sobre la cadena de suministro de reciclaje es imprescindible para que se sientan cómodos para invertir en lo que puede ser una empresa algo riesgosa. Sin una gestión de inversiones suficiente, las empresas más pequeñas y las nuevas empresas tendrán dificultades para asegurar inversiones y mitigar los riesgos".

El equipo de investigación también compiló una base de datos de cientos de recicladores existentes. Aunque se actualizó en la primavera de 2022, la lista ya podría actualizarse con 100 nuevas empresas que intentan trabajar en el reciclaje de plástico, dice Englund. Mantener una lista confiable es un desafío, ya que las empresas a menudo causan gran revuelo cuando anuncian su nuevo y prometedor proceso de reciclaje, pero algunas se desvanecen si su proceso no se ejecuta o no obtiene financiamiento, dice Englund.

Las empresas multinacionales masivas como Dow o BASF, que fabrican aditivos que ayudan en los procesos de reciclaje mecánico más populares, tienen más probabilidades de quedarse, ya que sus productos están fácilmente disponibles y respaldados con más finanzas, explica Englund.

Incluso cuando se abren nuevas instalaciones, no siempre funcionan según lo previsto. En los últimos años, una empresa ofreció a Boise, Idaho, la capacidad de reciclar sus películas de plástico, como bolsas y tapas de contenedores pelables, en combustible diésel, pero gran parte de lo que se recolectó finalmente terminó quemándose para obtener energía en lugar de convertirse en combustible, informó Reuters. el año pasado. La compañía dijo que el cambio se debió a los altos niveles de contaminación en el flujo de reciclaje de Boise, pero Reuters señaló que muchos otros proyectos de "reciclaje avanzado" en todo el mundo también fracasaron o se retrasaron significativamente en los últimos años, en gran parte debido a los altos costos.

Glucólisis: este proceso descompone el plástico mediante el uso de catalizadores que rompen ciertos enlaces moleculares.

Gasificación: al combinar plástico con calor, oxígeno y vapor (o una combinación similar), el material se puede convertir en gas de síntesis.

Syngas: El gas de síntesis está hecho de muchos materiales que pueden crear una combinación de hidrógeno y monóxido de carbono. Cuando está hecho de plástico (usando calor y oxígeno o vapor), el gas de síntesis se puede usar para varias cosas, incluido el combustible para que las celdas de combustible generen electricidad.

Tereftalato de polietileno: también conocido como PET o PETE, este plástico se usa ampliamente para envases de bebidas y es el más reciclable.

Polietileno de alta densidad: también conocido como HDPE, este plástico se usa a menudo para cosas como envases de detergente para ropa y también es conocido por ser más fácil de reciclar que otros plásticos.

Cloruro de polivinilo: Un tipo de plástico también conocido como PVC.

Poliestireno: también conocido como espuma de poliestireno, este plástico históricamente ha sido menos fácil de reciclar porque su naturaleza liviana y voluminosa dificulta el envío de un suministro adecuado a los recicladores. Sin embargo, algunos recicladores químicos se han hecho cargo del material.

Sin embargo, Englund dice que, si bien muchos medios de comunicación pueden enfocarse en las fallas de reciclaje, los científicos y las empresas están logrando avances significativos para promover el reciclaje químico.

"Los muchachos en el mundo de los plásticos se están esforzando para que esto suceda", dice Englund. "¿Necesitamos todos hacer más? Sí. Pero al menos estamos dando pasos en la dirección correcta, y soy cautelosamente optimista".

Se deben evaluar nuevas alternativas para garantizar que sean una mejor opción que continuar produciendo plástico nuevo.

Por ejemplo, digamos que una tienda cambia a botellas de vidrio que se pueden devolver por un depósito, lavar, rellenar y volver a colocar en el estante. ¿El peso de transportar esos envases de vidrio en vehículos contribuye a un peor consumo de gasolina y a una mayor huella de carbono que los envases de plástico reciclables y livianos? ¿Cuánta agua se necesita para limpiar los contenedores versus producir unos nuevos?

El reciclaje químico puede crear nuevos plásticos, gas de síntesis (hecho de hidrógeno y monóxido de carbono de madera, plásticos u otras fuentes), bioaceites y otros productos.

Para el reciclaje avanzado, las empresas deben calcular si la energía necesaria para descomponer químicamente y reconstruir los plásticos es mayor que las emisiones de gases de efecto invernadero de la creación de nuevos plásticos.

Las decisiones previas al diseño del empaque también pueden ayudar a que los productos sean más reciclables.

Tome un recipiente de plástico que contenga toallitas blanqueadoras. Si el cuerpo del contenedor es blanco, la parte superior del contenedor es de otro color y la etiqueta está impresa directamente sobre el plástico, esos tintes pueden "contaminar" el proceso cuando los recicladores intentan lograr un color homogéneo, dice Englund.

"Cuando desarrollamos ese plástico desde el principio, tenemos que mirar y decir: '¿Cómo puedo hacer que vuelva a tener esta forma al final de su vida útil?'", dice Englund.

Un mejor diseño para ese contenedor de toallitas podría ser tan simple como usar un color para todo el contenedor e imprimir la etiqueta en papel, que es mucho más fácil de quitar antes del proceso de reciclaje químico y también podría reciclarse por separado, dice.

Englund también se pregunta si otras características de diseño, como los símbolos impresos con tinta infrarroja, podrían ayudar a las instalaciones de recuperación de materiales a clasificar más fácilmente los diferentes materiales.

Es posible que también sea necesario realizar cambios en el lado del consumidor, dice, ya que gran parte del diseño se basa en las preferencias del consumidor en cuanto a la apariencia del paquete.

"¿Cómo aprendemos como sociedad a aceptar cosas que no tienen un millón de colores diferentes [con] todas estas cosas geniales añadidas?" pregunta Englund. "Sabes, oye, es solo leche".

Algunos estados están ayudando a inclinar la balanza a favor de los sistemas circulares al exigir porcentajes más altos de materiales reciclados posconsumo en los envases en los próximos años. Algunos también están aprobando reglas de "responsabilidad extendida del productor" que requieren que los fabricantes paguen por el reciclaje de sus productos al final de su ciclo de vida. Esas políticas podrían hacer que algunos métodos de reciclaje de plástico se eliminen, ya que los fabricantes estarán más inclinados a comprar productos reciclados para cumplir con los mandatos estatales.

Como estudiante de primer y segundo año de secundaria en Spokane, Washington, Anna Armstrong estudió el potencial de los hongos para mejorar el compostaje. (Paul Conrad/InvestigateWest)

Sorprendentemente, no necesita trabajar en un laboratorio multimillonario respaldado por una corporación masiva para diseñar una alternativa plástica.

Para Anna Armstrong, de 18 años, el deseo de ayudar a resolver el problema mundial del plástico comenzó cuando era muy joven. Al principio de sus clases de ciencias de primer y segundo año en la escuela secundaria Ferris en Spokane, Armstrong estudió el potencial de los hongos para mejorar el compostaje. Cuando vio lo difícil que era compostar bioplásticos que ya están disponibles en el supermercado, se preguntó si podría inventar una alternativa.

Investigó algunas de las opciones que se están explorando, como usar la piel de especies de peces invasoras para fabricar bioplásticos, lo que aborda dos problemas ambientales a la vez. Pero trabajar con pieles de pescado malolientes no era precisamente atractivo.

Su trabajo de compostaje la llevó a un hongo específico, Aspergillus oryzae, y se preguntó si podría usarse para descomponer los tipos de plásticos a base de almidón vegetal, como los revestimientos de botes de basura compostables, que se están volviendo más populares en las alternativas plásticas. campo.

"Aspergillus oryzae se encuentra en Asia la mayor parte del tiempo en el manejo de alimentos porque se usa para fermentar el arroz", dice Armstrong. "Estaba investigando lo que hace, y se une al almidón y comienza a carcomerlo, lo que ayuda al proceso de fermentación. Así que lo apliqué a la degradación del plástico para ver cómo podía solucionar un problema separado".

Durante los últimos dos años de sus clases de innovación biomédica en la escuela secundaria, la mayor parte del tiempo trabajando de forma remota debido a la pandemia, investigó fuentes sostenibles de polvo de arrurruz, vinagre y glicerina vegetal que podrían crear láminas delgadas de plástico similares a las que se encuentran envueltas alrededor de los productos. en los estantes de las tiendas y se puso a trabajar creando sus propios prototipos.

"Probé probablemente 30 o 40 recetas antes de encontrar una que pudiera usar", dice Armstrong. "Las proporciones pueden ser bastante complicadas".

También trató de ajustar sus métodos para que los prototipos fueran más transparentes y con la menor cantidad posible de imperfecciones visibles, porque los consumidores pueden ser exigentes.

Armstrong llevó su bioplástico a la Feria Regional de Ciencia e Ingeniería del Este de Washington, donde obtuvo el primer lugar por su invento y luego compitió virtualmente en la Feria Internacional de Ciencia e Ingeniería en Atlanta, Georgia, donde ocupó el cuarto lugar en el mundo en el área ambiental. categoría de ingeniería este año. Los jueces allí la ayudaron a hablar sobre cómo reducir el uso de agua al crear la película bioplástica y la asesoraron sobre cómo describir su trabajo.

El bioplástico de Anna Armstrong ocupó el cuarto lugar en el mundo en la categoría de ingeniería ambiental este año en la Feria Internacional de Ciencia e Ingeniería en Atlanta, Georgia. (Paul Conrad/InvestigateWest)

Este otoño, comenzará la universidad en la Universidad de Western Washington, donde planea especializarse en ciencias ambientales y una especialización en justicia ambiental. En última instancia, quiere obtener su doctorado en micología (el estudio de los hongos, como las setas) mientras continúa desarrollando su producto, que espera ver algún día en los estantes de las tiendas.

"Quiero demostrar que no es imposible hacer un plástico que realmente funcione y sea ecológico", dice Armstrong. "Si puedo hacerlo a los 17 años, entonces los científicos que han estado trabajando desde siempre en el campo de la ingeniería ambiental deberían ser capaces de hacerlo con años de experiencia".

Parte de su pasión también proviene de crecer con temores de cómo el cambio climático afectará al planeta durante su vida. Ella dice que los científicos están haciendo todo lo posible para que el mundo preste atención a sus advertencias, pero no parece que nadie esté tomando medidas.

"Realmente quiero vivir en un mundo [donde] no tengo que preocuparme por cómo se verán las generaciones futuras, y ni siquiera las generaciones futuras de humanos, estoy hablando de toda la flora y fauna que vive en el mundo y depende del entorno que nos rodea", dice Armstrong. "El miedo no es una excusa para ser complaciente. Que otras personas no lo hayan hecho no significa que tú no puedas".

IMAGEN DESTACADA: Joseph Lopez de Seattle y otros voluntarios recolectaron basura marina en el Golden Gardens Park en Seattle. (Dan DeLong/InvestigateWest)

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