Soluciones

Procesos de reciclado

La hoja de ruta europea para impulsar la economía circular requiere del desarrollo de nuevos procesos para valorizar residuos de envase de plástico y de papel y cartón. Es fundamental generar flujos de material de calidad con el objetivo de homogeneizar la calidad de las fracciones, aumentar el valor de las balas de los diferentes materiales y, a través de procesos de valorización de residuos, crear materiales reciclados competitivos con el material virgen.

En ITENE desarrollamos nuevos procesos de reciclado de papel y cartón, así como procesos de reciclado mecánico, químico y enzimático para valorizar envases o fracciones de plástico. Con ello, ofrecemos soluciones tecnológicas para ayudar a la cadena de valor del envase y embalaje a cumplir con los distintos objetivos de sostenibilidad, entre ellos, el de aumentar el porcentaje y la calidad de los materiales de envase reciclados.

Evaluación y sistemas de envases reutilizables
procesos de reciclado de materiales
procesos de reciclado de cartón

¿Por qué es necesario desarrollar e implementar nuevos procesos de reciclado?

 Legislación y estrategias europeas

  • Directiva 2018/852.Objetivos:
    • Envases de papel y cartón – Reciclado 75% para 2025  y del 85% para 2030.
    • Envases de plástico – Reciclado del 50% para 2025 2025 y del 55% para 2030.
  • Directiva 2019/904. Reducción del impacto de ciertos productos plásticos.
    • Botellas de bebida de PET – Al menos 25% de plástico reciclado en 2025 | Hasta el 30% para 2030, y se incluye también a las botellas de bebida fabricadas con otros materiales plásticos (ej. PE).
  • Green Deal. Plan de acción para la Economía Circular 2.0 2020
    •  Extiende la utilización de plástico reciclado a otros polímeros diferentes al PET.
  • Futuro Reglamento Europeo de Envases y Residuos de Envases
    • Todos los envases de la UE tendrán que ser reciclables en 2030.
    • Reducción de los residuos de envases en un 15% por persona y Estado miembro (comparativa con 2018) en 2040.

 Legislación y estrategias españolas

  • Ley de Residuos y Suelos Contaminados para una Economía Circular​:
    • Nuevo impuesto especial sobre los envases de plástico no reutilizables – Enero 2023.
    • Reducción del peso de los residuos producidos de un 13 % (respecto a 2010) – 2025 | Un 15% – 2030
    • Los productores deben responsabilizarse total o parcialmente de la organización de la gestión de los residuos y utilizar materiales procedentes de residuos en la fabricación de productos.
    • Límites a los plásticos de un solo uso. Reducciones de su uso del 50% en peso  (respecto a 2022) en  2026  y del 70 % en 2030.
  • Real Decreto de Envases y Residuos de Envases:
    • Todos los envases comercializados deberán ser reciclables y, cuando sea posible, reutilizables – 2030
    • Reducción del 20% botellas de plástico de un solo uso (respecto 2022) – 2030

 

Nuestros proceso de reciclado:


 

Reciclado de papel y cartón

Trabajamos en el desarrollo y adaptación de las tecnologías para mejorar el proceso de reciclado para obtener un nuevo material de alta calidad y valor añadido. Con ello damos respuesta a los siguientes retos:

  • Ayudamos a las empresas recicladoras a mejorar sus procesos de reciclado.
  • Mejorando estos procesos, ayudamos a comprobar y demostrar que determinados envases sean reciclables y que, por tanto, las empresas puedan:
    • Validar la reciclabilidad de los envases mediante ensayos de laboratorio específicos (CEPI; ATICELCA o INGEDE).
    • Demostrar que los envases cumplen con los objetivos de reciclado del 75% de los envases de papel y cartón para 2025 y del 85% en 2030.
    • Desarrollar nuevas soluciones de envases celulósicos mejorados que hagan compatibles nuevas prestaciones (ej.: mayor protección del producto mediante recubrimientos o laminados) con la reciclabilidad.

  • Mejoramos los procesos de descontaminación para obtener un papel reciclado de mayor calidad. Con ello, en ITENE ayudamos a las empresas a: 

    • Cumplir con la legislación sobre reciclado y recuperación de materiales. 
    • Aumentar la calidad de la fibra reciclada mediante la eliminación de contaminantes tales como aceites minerales, PFA y BPA, entre otros. 
    • Desarrollamos soluciones para evitar los riesgos químicos (migración de aditivos o contaminantes), microbiológicos (condiciones de humedad y pH favorables; alimentos acuosos y/o grasos etc.) y organolépticos (condiciones de olores y sabores alterados).

  • Adaptamos y desarrollamos tecnologías para lograr la desintegración de las fibras en el proceso de pulpeado, con especial foco en los papeles laminados o recubiertos. Estas soluciones permiten: 

    • Dar soporte a las empresas que utilizan nuevos desarrollos laminados de papel y cartón y tienen que demostrar que son reciclables mediante métodos como CEPI y ATICELCA.  
    • Poner al servicio de empresas recicladoras nuevas soluciones para optimizar sus procesos de reciclado. 
    • Ofrecer soluciones tecnológicas para ayudar a cumplir con los objetivos de reciclado de envases de papel y cartón (75% en 2025 y 85% en 2030):   
      • Definimos propuestas para la mejora de la reciclabilidad de envases y productos de papel y cartón. 
      • Evaluamos la eficiencia de los procesos de reciclado (rendimiento de proceso y producción de rechazos) y proponemos nuevas soluciones para optimizar los procesos de valorización. 
      • Evaluamos y mejoramos la calidad del papel reciclado (propiedades ópticas, físicas y mecánicas). 

  • Adecuamos y optimizamos los procesos de destintado para dar solución a las dificultades que supone la presencia de tintas en el papel recuperado, especialmente cuando va a ser empleado en envases alimentarios. En ITENE:  

    • Evaluamos la destintabilidad de envases y productos de papel durante el proceso de reciclado mediante métodos como INGEDE 11. 
    • Optimizamos el destintado durante el proceso de pulpeado (tiempo de residencia, reactivos, agitación, temperatura, etc.).
    • Evaluamos y mejoramos la calidad del papel destintado (propiedades mecánicas y ópticas).

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Reciclado de plásticos

Pretratamiento de residuos

El pretratamiento de residuos es la etapa previa a cualquier proceso de valorización y en ella se busca acondicionar la fracción a valorizar para obtener una fracción limpia y heterogénea, que permita su correcta dosificación y que proteja los equipos empleados durante la valorización.

En ITENE diseñamos procesos de pretratamiento y optimizamos las condiciones de operación con el fin de aumentar la calidad de los materiales reciclados antes de su valoración:

residuos de materiales plásticos
  • Caracterización de residuos.
  • Separación y clasificación de materiales.
  • Trituración y molienda.
  • Lavado, flotación y secado.
  • Descontaminación y eliminación de olores (vapor de agua, CO2 supercrítico, tratamientos con disolventes y ozono).
  • Deslaminado (disolución selectiva y despolimerización).
  • Destintado.

 

Reciclado mecánico

El reciclado mecánico consiste generalmente en introducir los residuos plásticos -previamente sometidos a un proceso de pretratamiento- en una extrusora para fabricar granza reciclada, la cual se transformará en nuevos productos.

Sin embargo, los residuos plásticos presentan una serie de limitaciones a la hora de ser reciclados que se resumen, principalmente, en unas propiedades habitualmente inferiores y las posibles dificultades para procesar el material causadas por:

  • La presencia de contaminantes procedentes de las distintas etapas de uso del envase y recogida, clasificación y reciclado del mismo, o de estructuras multicapa o complejas.
  • La degradación derivada de un procesado previo, del uso que se la haya dado al material o incluso del propio proceso de reciclado.

Para la mejora de estos procesos y empleo de plásticos reciclados en aplicaciones de alto valor añadido, ITENE está trabajando en la investigación en nuevas tecnologías como:

  • Desarrollo de procesos de modificación de aditivos inorgánicos a escala nanométrica para la mejora de su compatibilidad con los materiales plásticos reciclados y, por tanto, las propiedades del producto final.
  • Extrusión reactiva: Proceso continuo que consiste en emplear una extrusora como reactor químico para llevar a cabo reacciones químicas en fundido y producir polímeros reciclados con mejora de propiedades reológicas, mecánicas y químicas.
fabricación de materiales plásticos

Estas metodologías de mejora se basan a su vez en:

  • Diseño de configuraciones de husillo específicas para la optimización de la dispersión de aditivos y refuerzos o procesos de extrusión reactiva y, por tanto, de las prestaciones de los plásticos reciclados en procesos de extrusión.
  • Reología online: Evaluación de las propiedades viscoelásticas de los materiales plásticos reciclados durante el proceso de extrusión para el ajuste “in situ” de los parámetros de proceso y de la aditivación o ruta de extrusión reactiva.

 

Reciclado químico

El reciclado químico se plantea como una solución innovadora, complementaria al reciclado mecánico. Permite abordar distintas rutas y procesos de reciclado orientados a las fracciones actuales más complejas de valorizar, empleando:

  • Técnicas centradas en la ruptura selectiva de la cadena del polímero, a través de procesos de despolimerización por solvólisis, obteniendo los monómeros de partida.
  • Valorizando químicamente materiales plásticos mediante pirólisis y gasificación para su posterior upgrading a productos de interés en la industria química.

Soluciones para mejorar los procesos de reciclado químico

  • Desarrollamos nuevos procesos de deslaminado para lograr la separación efectiva de las capas que componen una estructura multicapa focalizando el proceso, de manera selectiva, en una de sus capas.  

    Para ello, se define una capa objetivo sobre la que se actuará de manera específica mediante: 

    1.  Disolución selectiva (en condiciones medias o supercríticas).
    2. Despolimerización (capas compuestas por poliésteres o poliamidas).

    De esta manera, el deslaminado permite: 

    • La obtención de polímeros separados para su posterior reciclado en aplicaciones de alto valor. 
    • La recuperación de sustratos en corrientes independientes. 
    • El aumento de la cantidad y calidad de los plásticos reciclados. 

  • La despolimerización permite la obtención de monómeros y oligómeros a partir de residuos plásticos para su posterior polimerización y obtención de plásticos de alta calidad, lo que facilita:

    • El reciclado de fracciones complejas, como envases coloreados o materiales no reciclables.
    • La obtención de monómeros/oligómeros de alto valor para la industria.
    • La rentabilización de fracciones plásticas actualmente eliminadas en vertedero.
    • Obtener productos químicos de base como gas de síntesis o aceites de pirólisis para su upgrading a productos químicos de interés industrial.

Reciclado enzimático

El reciclado biotecnológico o reciclado enzimático hace posible la despolimerización de fracciones plásticas no recicladas mediante la acción de enzimas, capaces de romper la estructura polimérica. Las enzimas se caracterizan por su gran especificidad de sustrato, siendo una potente herramienta para el tratamiento de aquellas fracciones complejas, o heterogéneas, ya que son capaces de actuar sin la necesidad de una clasificación previa.

De esta forma, la biotecnología también permite la obtención, a partir de residuos plásticos, de productos de alto valor añadido, entre los que se encuentran polímeros con propiedades similares a los polímeros vírgenes.

Entre las ventajas de esta técnica sostenible destacan:

  • Alta especificidad
  • Bajo consumo energético
  • Empleo de condiciones suaves de pH, presión y temperatura
  • Versatilidad de sustratos, incluida la fracción de descarte (mezcla) no válida para reciclado mecánico.
  • Alineación con los nuevos modelos de economía circular.
Biorreactor y pantalla

En ITENE tenemos experiencia en la puesta a punto de procesos biológicos de despolimerización de diversos materiales plásticos, tales como los multicapa (PE/PET), polímeros presentes en fracciones mezcla o de rechazo y los microplásticos. Asimismo, llevamos a cabo las diferentes líneas del proceso de reciclado enzimático:

  • La identificación y el desarrollo de microorganismos y/o enzimas de interés.
  • El pretratamiento y acondicionamiento de residuos y polímeros.
  • El desarrollo, validación y el escalado de los procesos de despolimerización.
  • La purificación de productos de alto valor añadido.
  • El desarrollo de procesos downstream de purificación de productos.

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  • ¿En qué puedo ayudarte?

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    Antonio Dobón

    Gerente del Área Tecnológica de Reciclado y Valorización de Residuos

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  • ¿En qué puedo ayudarte?

    Rosa Doménech
    Rosa Doménech

    Gerente del Área de Biotecnología Industrial

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