Clasificación mejorada en un abrir y cerrar de ojos

El progreso del reciclaje mecánico

El sector del reciclaje mecánico de plásticos hace tiempo que funciona y actualmente es el que está más extendido. Utiliza varias técnicas, entre las que se incluyen la clasificación, la fragmentación, el lavado y la extrusión. La estructura molecular de los polímeros no cambia mucho a lo largo del ciclo. Este proceso simple y relativamente económico es ideal para el reciclaje de productos de plástico que son homogéneos o que están compuestos por elementos fácilmente separables cuando llegan al final de su vida útil. No obstante, no permite la extracción de muchos de los componentes que están íntimamente mezclados con los plásticos (aditivos, tales como colorantes u otras sustancias no deseadas, otros materiales, etc.) y el polímero solo puede soportar un número limitado de ciclos sucesivos de reciclaje mecánico si se desea preservar unas propiedades parecidas a las del material virgen. Sin embargo, su bajo coste lo convierte en un proceso con una rentabilidad rápida, siempre y cuando los polímeros sean cuidadosamente clasificados de antemano.

Tras el lavado y la fragmentación, algunos plásticos pueden volver a moldearse e iniciar así un nuevo ciclo de vida.

Los plásticos negros, la antigua pesadilla de los recicladores

La clasificación de los plásticos no es una tarea fácil. Es necesario tener un buen ojo para diferenciar el polipropileno del policarbonato. No obstante, esta operación resulta esencial porque es mucho más rentable reciclar juntos los polímeros idénticos.
Por este motivo, los centros de clasificación a menudo cuentan con sensores ópticos capaces de identificar los diferentes tipos de plásticos según sus propiedades de refracción de la luz. Estos ojos electrónicos son capaces de distinguir los plásticos flexibles de los rígidos y los transparentes de los opacos y/o coloreados, así como los principales polímeros. Hasta hace poco, este tipo de sistema todavía tenía algunas limitaciones. La primera de ellas tenía relación con los objetos multicapa, ya que los escáneres ópticos no son capaces de reconocerlos. La segunda limitación era debida a los objetos de plástico negro porque el negro de humo usado para lograr este color absorbe los rayos infrarrojos de los sensores ópticos.

Los sensores abren los ojos

Conscientes del problema, los fabricantes abordaron la cuestión y hallaron una solución. En efecto, en los últimos meses, han aparecido en el mercado unos sensores equipados con láseres de alta intensidad. Al dirigir el haz sobre cualquier objeto de plástico se arrancan electrones y se genera un plasma.

La última generación de clasificadores ópticos es capaz de diferenciar entre tipos de polímeros sutilmente diferentes.

Este último es analizado mediante espectrometría óptica, una técnica que permite determinar la composición atómica del material y, por consiguiente, la naturaleza del polímero. Este aparato demuestra gran eficacia independientemente del color o la composición del plástico y presenta una tasa de error inferior al 5 %. En caso de duda, el plástico es expulsado y puede analizarse una vez más. Si el análisis vuelve a fallar, entonces se expulsa definitivamente el objeto de la cinta transportadora.

Esta tecnología permite además la detección de los retardantes de llama bromados (BFR, por sus siglas en inglés) habitualmente presentes en los plásticos procedentes de equipos eléctricos y electrónicos. Actualmente, los polímeros que los contienen solo son reciclables si su contenido de bromo es muy bajo (inferior a 2 000 ppm). Sin embargo, sin una lectura precisa, siempre queda la duda y a veces no se reciclan objetos que serían perfectamente reciclables. Si se consigue medir la tasa de bromo exacta, el proceso de clasificación será mucho más eficaz, el riesgo de error se reducirá prácticamente a cero y muchos plásticos en el final de su vida útil podrán iniciar un nuevo ciclo de vida.

Polímeros con el corazón en la mano

Uno de los principales cuellos de botella del reciclaje mecánico y, en ocasiones, también del químico, reside en las limitaciones de los procesos de clasificación. Si bien el escaneado láser es eficaz, también resulta caro y relativamente lento, puesto que se tarda una media de un segundo en analizar un objeto. Se están explorando otras vías como, por ejemplo, los marcadores químicos que ya se utilizan para combatir las falsificaciones. Consistiría en integrar un marcador en el envase, en el momento del proceso de fabricación, que contenga toda la información relacionada con los polímeros y, posiblemente, con los aditivos utilizados. Estos marcadores pueden leerse a simple vista o mediante un dispositivo específico como una lámpara ultravioleta o un teléfono inteligente. También se está contemplando la opción del tatuaje digital. Este proceso permite codificar todo tipo de información directamente sobre el objeto en forma de bits informáticos. Al igual que un simple código de barras, estos códigos pueden leerse fácilmente mediante un dispositivo óptico.

El código de barras y su primo hermano, el chip RIFD, se percibieron hace algún tiempo como la solución al problema de la clasificación. Sin embargo, la idea se abandonó rápidamente porque planteaba, a su vez, un problema de reciclaje, debido a que los códigos tenían que grabarse sobre un soporte pegado al envase u objeto en cuestión.

La integración en los polímeros de marcadores químicos que contienen todo tipo de información permite que los lectores ópticos reconozcan el tipo de polímero y, sobre todo, ayudan a combatir la falsificación, especialmente en la industria farmacéutica.

Finalmente, los estudios realizados hace algunos años demostraron que mediante la adición de cantidades ínfimas de óxidos de tierras raras (aproximadamente 1 000 ppm) al polipropileno (PP) negro (un polímero ampliamente usado en la industria del automóvil), los denominados sensores ópticos de espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF, por sus siglas en inglés) eran capaces de identificar el material de forma inmediata. La XRF tiene la ventaja de que no altera en modo alguno las propiedades fisicoquímicas del PP y tampoco lo degrada.
Estas innovadoras técnicas, aunque prometedoras, hoy por hoy todavía están siendo probadas con objeto de analizar su sostenibilidad y determinar con precisión su rentabilidad.

Los avances técnicos, las grandes innovaciones y los procesos de clasificación y reciclaje están evolucionando en la dirección correcta y, si bien algunos ya están completamente desarrollados, se prevé que otros hayan demostrado su eficacia en los próximos meses. Los fabricantes trabajan asimismo en el ámbito del diseño de productos con objeto de hacer que sus productos sean más fáciles de reciclar, en particular, en el campo de los envases, en el que tras haber revolucionado el sector alimentario al retrasar considerablemente las fechas de caducidad, combatiendo así el desaprovechamiento, ahora procuran ofrecer envases que sean igualmente eficientes pero menos complejos y, por lo tano, más fácilmente reciclables (ver nuestra publicación de marzo de 2019).