Ingenieros han modelado una nueva forma de reciclar poliestireno que podría convertirse en la primera manera viable de reutilizar este material. El equipo de ingenieros químicos de la Universidad de Bath en el Reino Unido y el Instituto Politécnico de Worcester en Massachusetts, EE.UU., ha desarrollado una técnica que podría hacer del reciclaje del poliestireno un proceso económicamente viable y energéticamente eficiente.
El reciclaje del poliestireno, un material de embalaje difícil de reciclar, ha sido un desafío debido a su baja tasa de reciclaje y los altos costos asociados con su transporte y tratamiento. Actualmente, menos del 5% del poliestireno se recicla, lo que contribuye significativamente a la cantidad de residuos en los vertederos.
Un Nuevo Método Químico: La Pirólisis
La técnica innovadora descrita en un nuevo artículo de investigación publicado en el Chemical Engineering Journal utiliza un proceso químico llamado pirólisis. Este proceso descompone el poliestireno en sus componentes básicos, los monómeros, que luego pueden ser purificados y reconstituidos en nuevas piezas de poliestireno.
Detalles del Proceso:
- La pirólisis implica exponer el material a temperaturas muy altas (más de 450°C) en una cámara sin oxígeno, lo que impide su ignición.
- El poliestireno se descompone en monómeros que pueden ser purificados y reutilizados.
- Crear un kilogramo de nuevo material requiere menos de 10 megajulios de energía, aproximadamente la cantidad necesaria para alimentar un microondas típico durante unos 30 minutos.
Ventajas y eficiencia
El Dr. Bernardo Castro-Dominguez, profesor titular de Ingeniería Química en la Universidad de Bath, destaca que este método tiene el potencial de reemplazar hasta el 60% del poliestireno utilizado hoy en día con estireno reciclado químicamente. Además, el análisis realizado por el equipo muestra que el proceso es energéticamente eficiente y potencialmente competitivo en términos económicos.
Impacto ambiental y económico
El Profesor Michael Timko del Instituto Politécnico de Worcester agrega que invertir en este proceso podría ser tan beneficioso para la reducción de emisiones como medidas simples de conservación de energía. El costo de implementar este proceso para reducir las emisiones de carbono es aproximadamente $1.5 por tonelada de CO2, considerablemente más bajo que muchos otros procesos de reciclaje.
Desafíos actuales y futuro del reciclaje de poliestireno
Aunque el poliestireno puede ser reciclado químicamente utilizando calor, los tratamientos repetidos degradan el material, lo que reduce su resistencia y flexibilidad. Además, debido a la necesidad de instalaciones especializadas, la mayoría de los centros de reciclaje no aceptan poliestireno, y los altos costos de transporte significan que rara vez se envía a estas instalaciones.
Proceso Identificado:
- El proceso incluye un reactor de pirólisis, un intercambiador de calor y un par de columnas de destilación.
- Estas separan las partes del poliestireno en estireno de grado monómero (99% puro), que puede reformarse en poliestireno, y subproductos tipo petróleo «ligero» y «pesado» que pueden reutilizarse de otras formas.
- El rendimiento del proceso es del 60%, lo que significa que de 1 kilogramo de poliestireno usado, se obtienen 600 gramos de estireno de grado monómero.
Para que este proceso sea aún más atractivo económicamente, los investigadores sugieren que las políticas para incentivar a los consumidores a reciclar poliestireno o desviarlo de los vertederos serían de gran ayuda.
El estudio, titulado Análisis Termodinámico y Económico de un Proceso Escalable y Desplegable para Recuperar Estireno de Grado Monómero a partir de Poliestireno Descartado, fue publicado en el Chemical Engineering Journal y financiado por la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NSF).
Este avance promete no solo reducir significativamente los residuos plásticos en los vertederos, sino también proporcionar una solución económica y sostenible para el reciclaje de uno de los plásticos más desafiantes de manejar.
Vía www.bath.ac.uk
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