Despolimerización: regreso al punto de partida

El PMMA recupera la calidad óptica inicial

El PMMA (poli[metacrilato de metilo]), más conocido por sus nombres comerciales Altuglas® y Plexiglas®, es un polímero termoplástico muy valorado por su transparencia. Se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones, desde instrumentos ópticos hasta faros de automóvil, incontables objetos de decoración, señales luminosas, letreros publicitarios en el punto de venta, mamparas o pantallas planas LCD.
Las pantallas LCD han sido una importante innovación tecnológica que ha cosechado enormes éxitos durante más de 10 años. A pesar de que ofrecen una vida útil muy razonable, los usuarios no suelen conservarlas durante mucho tiempo por el placer de renovar sus aparatos con frecuencia. Cada año se desechan miles de pantallas. ¿Qué se puede hacer con ellas? La idea de someter a reciclaje químico el PMMA de estas pantallas no es una novedad. Hasta hace poco, esto se hacía colocándolas sobre un lecho de metal fundido. El PMMA regresa entonces al estado de monómero original. Aunque esta técnica es eficaz, presenta limitaciones: no puede garantizar la obtención de un polímero de alta calidad óptica, lo que impide reutilizarlo para fabricar nuevas pantallas LCD.

Las pantallas de cristal líquido son una bendición para la vida cotidiana. Fabricadas a partir de PMMA, hasta hace poco su reciclaje resultaba enormemente complejo. El proceso MMAtwo, todavía en fase de investigación, genera grandes expectativas, especialmente porque podría ser relativamente fácil de replicar.

Ante esta situación, en 2018 se creó un consorcio a escala europea. Bautizado como MMAtwo, reúne a 13 colaboradores de 6 países distintos, incluido Arkema, uno de los principales fabricantes de PMMA del mundo, así como recicladores, procesadores e incluso una universidad. El objetivo es regenerar un monómero de alta pureza a partir de todo tipo de residuos: productos eléctricos y electrónicos, faros de automóvil, barreras acústicas, invernaderos o pantallas.

Dos años después del lanzamiento de MMAtwo, ya se han obtenido los primeros resultados. Aunque se encuentra todavía en fase de desarrollo, el proceso se basa en una extrusora que se calienta a alta temperatura (alrededor de 400 °C). El monómero que se obtiene es de una pureza superior al 99 %, una calidad prácticamente equivalente a la de un material virgen.

Los resultados son muy alentadores y ahora el consorcio está tratando de sensibilizar al sector con el fin de mejorar la recogida de PMMA al final de su vida útil y, en el plazo de unos pocos años, suministrar varias unidades de reciclaje en distintos puntos de Europa.

PET: el mejor candidato para el reciclaje mecánico y químico

El reciclaje de PET (tereftalato de polietileno) suele ser el primer ejemplo que nos viene a la mente cuando pensamos en el reciclaje de polímeros. Su máximo exponente: las emblemáticas botellas de agua natural o carbonatada.

El PET es uno de los polímeros más reciclables. Los nuevos procesos de despolimerización permiten devolverlo a su estado de monómero original. Los fabricantes de bebidas permanecen muy atentos a estos avances tecnológicos para poder ofrecer en breve botellas hechas de PET reciclado.

Hasta la fecha, es el único polímero que ha recibido la aprobación europea relativa al reciclaje mecánico para uso en envases alimentarios y es, con diferencia, el más reciclado. Esto es satisfactorio, aunque no suficiente porque, al igual que el resto de polímeros y la mayoría de materiales, el PET no es infinitamente reciclable por métodos mecánicos. Además, algunos productos de PET (por ejemplo, las botellas y bandejas de color oscuro u opacas) presentan problemas con los procesos de reciclaje mecánico.

De ahí la idea de reconvertirlos al monómero de partida mediante el proceso de reciclaje químico de despolimerización. La empresa holandesa Ioniqa lo ha logrado utilizando un reactivo creado a partir de agua y glicol. Su éxito radica principalmente en el reciclaje de botellas de color que los métodos mecánicos no son capaces de procesar debido a la presencia de tintes. El proceso de Ioniqa empieza con la despolimerización del PET tras calentarlo y eliminarle el color mediante un sistema magnético (una tecnología patentada).

El reto, desde el punto de vista económico, era conseguir que el proceso fuera competitivo, es decir, no podía resultar más costoso que la fabricación de PET virgen y debía generar menos CO2. Muchos fabricantes de bebidas, incluidas las grandes empresas como Coca-Cola, ya han contactado con la empresa holandesa interesados en la producción de botellas de PET reciclado.

Otra solución notablemente original es la desarrollada por la francesa Carbios, que utiliza la despolimerización enzimática para reciclar PET. Esto implica sumergir el polímero en un baño de enzimas que rompen las cadenas poliméricas. Una solución prometedora que sigue evolucionando, puesto que ahora Carbios ha logrado mejorar considerablemente el tiempo de despolimerización. Actualmente, esta tecnología es capaz de despolimerizar el 90 % de un determinado volumen de PET en cerca de 10 horas, mientras que hasta hace poco... ¡se necesitaban varias semanas para degradar tan solo el 1 %!

El poliestireno emprende el camino al éxito

Muchos sectores, tales como la automoción, la electrónica, la sanidad, la construcción o los envases, recurren a los productos estirénicos, entre ellos el poliestireno, por su gran versatilidad. Estos son también candidatos importantes a la despolimerización.

Ineos Styrolution, el principal productor mundial de productos estirénicos, ha publicado los resultados finales de su proyecto de investigación de tres años ResolVe (2017-2020) impulsado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación alemán (BMBF) destinado a la exploración del reciclaje de poliestireno mediante despolimerización.

Dirigido por Ineos Styrolution y la empresa de investigación Neue Materialien Bayreuth, y en colaboración con la Universidad de Aquisgrán, el informe concluye que la despolimerización es una solución de reciclaje muy apropiada para el poliestireno y augura la producción de poliestireno reciclado capaz de cumplir la normativa relativa al contacto alimentario. El proyecto demuestra la viabilidad de la transformación de los residuos postconsumo en una valiosa materia prima, lo que haría posible una economía circular del poliestireno.

El poliestireno es también un importante candidato a la despolimerización. Este plástico, una vez reciclado, encontraría numerosas aplicaciones, especialmente en la industria del automóvil, siempre interesada en aumentar la cantidad de plásticos reciclados en sus procesos de producción.