El primer plástico enteramente sintético, llamado baquelita, fue desarrollado en 1907, hace apenas poco más de un siglo. Se lo obtuvo a partir de fenol y formaldehído, ambos derivados del petróleo. Su desarrollo fue revolucionario ya que se trataba de un material resistente al calor y aislante eléctrico que podía moldearse con facilidad. Estos materiales sintéticos se popularizaron con el nombre de plásticos, aunque no todos lo sean. Se trata de materiales constituidos por muchas moléculas (o monómeros) unidas entre sí, formando largas cadenas o macromoléculas. Por esto, se los llama polímeros (del griego poli = muchos; y meros = partes). Dependiendo de la naturaleza de estos monómeros y de la forma en que se combinen, se obtienen materiales con diferentes propiedades, y por ende usos, muy distintos.
Algunos son elásticos, como las gomas; flexibles, como los films estirables; o rígidos, como el policarbonato; otros resisten altas temperaturas, como el teflón, o se funden con facilidad, como el poliestireno, entre otros. La facilidad de moldeo, la resistencia física y química, su bajo peso y costo han hecho de los plásticos un material presente en todos los aspectos de la vida moderna. Su uso masivo, además de los beneficios, ha traído aspectos negativos como la utilización de petróleo, un recurso limitado, motivo de conflictos geopolíticos, y su acumulación en el medio ambiente, ya que algunos plásticos pueden tardar siglos en degradarse.
Cuando los residuos plásticos se convierten en materia prima
Propiedades diferentes. Reciclado químico de plásticos para la obtención de moléculas de valor agregado.
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Además, en los últimos años, se ha tomado conciencia de que los plásticos generan microplásticos, partículas diminutas que no podemos ver a simple vista. Estos se han detectado en todos los ecosistemas, aún en la Antártida, y en los alimentos; por lo que se están estudiando sus consecuencias, tanto en el ambiente como en la salud. Este panorama se vuelve todavía más alarmante si consideramos que la producción mundial de plásticos supera los 400 millones de toneladas anuales, de las cuales un gran porcentaje se transforma en residuos. La mayoría termina en vertederos o en el ambiente, y menos del 10% se recicla.
Los métodos de reciclado más empleados son mecánicos. Estos consisten en triturar los plásticos, fundirlos y volver a moldearlos para obtener nuevos objetos. Este proceso presenta limitaciones. Por un lado, los distintos tipos de plásticos son incompatibles entre sí, por lo que los residuos requieren una separación previa que demanda tiempo y dinero. Como ejemplo, una botella de bebida suele ser de PET; su etiqueta de polietileno (PE); y su tapa de polipropileno (PP). Estos componentes son fáciles de reconocer y separar, pero en otros casos, como los envoltorios de snacks o los dispositivos electrónicos, la separación y clasificación resulta mucho más compleja. Por otro lado, los materiales mecánicamente reciclados pierden calidad, sus propiedades se van deteriorando en cada ciclo, por lo que no son equivalentes a los polímeros vírgenes, y no pueden competir con estos, perdiendo valor de mercado.
Los plásticos son materiales constituidos por muchas moléculas unidas entre sí (monómeros), formando largas cadenas o macromoléculas. Por esto, se los llama polímeros (del griego poli = muchos; y meros = partes). Dependiendo de la naturaleza de estos monómeros y de la forma en que se combinen, se obtienen materiales con diferentes propiedades, y por ende usos, muy distintos.
Es importante tomar conciencia de que, para que cualquier método de reciclado funcione, la etapa inicial es fundamental. La separación de residuos en el hogar constituye el primer paso. Cuando los plásticos se descartan mezclados con residuos orgánicos, se dificulta aún más su clasificación y también su tratamiento. Una correcta separación en origen permitiría aumentar la cantidad de materiales efectivamente recuperados.
Dentro de los distintos métodos de reciclado existentes, en los últimos años han cobrado relevancia tecnologías más avanzadas. En mi grupo de investigación estudiamos una de estas alternativas, el reciclado químico, que consiste en el proceso inverso a la polimerización, es decir la depolimerización. Mediante este proceso, a partir de los polímeros se obtienen moléculas pequeñas. Estas pueden emplearse nuevamente para la síntesis de materiales plásticos, idealmente biodegradables o fácilmente reciclables, ya sea por vías mecánicas o químicas.
Dependiendo de las condiciones que se empleen para llevar a cabo este reciclado químico, también pueden obtenerse solventes verdes y otros compuestos que, con una adecuada purificación, podrían usarse en la industria cosmética, para la elaboración de cremas y maquillajes; en farmacia y veterinaria, para la fabricación de medicamentos. Desde la perspectiva de la economía circular, el reciclado químico puede considerarse una estrategia de suprarreciclaje (upcycling), ya que transforma los residuos en compuestos de mayor valor económico.
Cuando los residuos plásticos se convierten en materia prima
Equipo. Integrantes del grupo de investigación. De izq. a derecha: Laureana Soria, Diana Estenoz, Elangeni Gilbert, Luisina Bressán y Santiago Villard.
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Aunque por el momento nuestros estudios se centran en el reciclado químico de policarbonato, la estrategia desarrollada puede extenderse a otros plásticos. A medida que estas tecnologías evolucionen, será posible avanzar hacia esquemas de reciclado químico selectivo y por etapas, basados en las diferencias estructurales entre los distintos tipos de plásticos. Teniendo en cuenta el escenario real de recolección y acopio de residuos, donde comúnmente los materiales están mezclados, se podrían realizar cortes químicos dirigidos hacia un polímero específico, sin afectar al resto. Así, una mezcla puede tratarse en forma secuencial. Es decir, bajo determinadas condiciones operativas se depolimeriza primero un tipo de plástico, se separan sus componentes constitutivos; y luego, cambiando las condiciones del proceso, se avanza sobre otro. Este enfoque permitiría reciclar incluso mezclas complejas de microplásticos y obtener distintos productos en cada etapa.
Desde el inicio, nuestro objetivo fue desarrollar una metodología que pudiera aplicarse en la práctica. Por eso, los procesos que investigamos no requieren grandes inversiones iniciales, se realizan en tiempos cortos y a temperaturas moderadas, lo que se traduce en un bajo consumo de energía. Estos procesos no complejizan los métodos de reciclado que hoy se utilizan en las plantas industriales, sino que, con una baja inversión, buscan complementarlos e integrarse a las tecnologías ya existentes. La implementación de este tipo de procesos contribuiría a reducir la cantidad de residuos y a fomentar el desarrollo de la industria nacional.
