Superando los desafíos en el reciclaje de PET: contaminación

Como una alternativa para promover un sistema más circular y sustentable, que permita una solución parcial frente al problema de los residuos sólidos ―principalmente plásticos―, diversos gobiernos y empresas, sobre todo en el sector de las bebidas carbonatadas, han adoptado políticas y regulaciones ambientales en la aceptación de un contenido de reciclado en sus productos. Cabe mencionar que esta tendencia implica considerar un material reciclado de calidad, que cumpla especificaciones y regulaciones establecidas.

Impacto de la contaminación en el reciclado de plásticos

Con esto, al considerar un mayor contenido de reciclado, los acopiadores, recicladores y transformadores de productos plásticos tendrán que enfatizar de manera especial en los cuidados y el control de los procedimientos establecidos, que les permitan aumentar la calidad de los materiales reprocesados. Por consiguiente, la presencia y los niveles de contaminación tendrán un papel muy importante para considerar en la calidad de los materiales reciclados.

Al profundizar un poco en el tema de la contaminación y revisar diversos pensadores y autores que han dejado impreso su pensamiento sobre la contaminación ambiental, encontré los siguientes, que plasman una gran verdad ambiental:

La contaminación nunca debería ser el precio de la prosperidad.  Al Gore

La contaminación desaparece cuando cambiamos a utilizar recursos renovables. David Morris

Y puesto que hoy nuestro tema se centra en la misma temática, sin llegar a ser ni autor ni pensador y solo tratando de aportar un granito de colaboración, les comparto esta idea:

“La contaminación de los plásticos condiciona la reciclabilidad y la eficiencia de sistemas más circulares”.

Control de calidad en el reciclaje de PET: un enfoque esencial

Así pues, en el caso específico del reciclado de PET, la presencia de diversos contaminantes durante el reprocesamiento de los artículos de PET (envases, contenedores, charolas, etc.) es uno de los factores principales que tiene un efecto negativo y crítico, que contribuye al deterioro de las propiedades físicas y químicas de la hojuela o del material peletizado y del producto terminado.

Por ello, ningún tipo de contaminante debe ser permitido en aplicaciones tanto de fibra, en las que puede ocasionar la ruptura del filamento extruido, como en el caso de envases de PET, en los que manifiesta problemas de procesamiento previo de la preforma o bien de tipo estético en el producto terminado.

De esta manera, podemos subrayar que la reducción o eliminación de los contaminantes presentes conduce a mejorar la calidad del PET reciclado.

Técnicas avanzadas en el reciclado de PET

Durante el proceso de reciclado del PET, es decir, desde su copio hasta su transformación en un nuevo artículo, el problema de la contaminación es una de las principales causas de deterioro de las propiedades químicas y fisicomecánicas sufridas en el reprocesamiento.

Entre los contaminantes frecuentes del PET, se encuentran los siguientes:

Etiquetas y adhesivos. La presencia de etiquetas y adhesivo residual, que no fueron correctamente eliminados en las etapas previas a la fusión del material ―durante la fase de extrusión-peletizado― promueven problemas de tipo estético por decoloración y opacidad, lo que lleva a reducir el valor del reciclado.  Por otro lado, la promoción de incompatibilidad y descomposición, al encontrarse los contaminantes sometidos a rangos de temperatura entre 240-260 grados con los que se plastifica el plástico base, promueve la degradación del PET.

Por ello no es recomendable utilizar etiquetas de materiales cuya densidad sea mayor a 1, y que, durante la etapa de separación por sistemas de flotación, no floten y se puedan mezclar con la hojuela de PET que tampoco flotará. De igual manera, no es deseable el uso de etiquetas de papel (de ya poca utilización) ni materiales metalizados que complican la separación al contemplar el uso de algún sistema de medición infrarrojo (NIR).

En cuanto a los adhesivos, se debe tener preferencia por aquellos que se desprenden limpiamente del PET y permanecen adheridos a la etiqueta. El adhesivo de etiquetas que no se retira del PET o que se vuelve a depositar en el PET durante el paso de lavado es una fuente de contaminación y decoloración cuando se recicla el PET.

Así, la Asociación de Recicladores de Plástico (APR, EE. UU.) sugiere:

• Utilizar materiales para etiquetas con una densidad menor a uno.
• Seleccionar materiales que se desprenden fácilmente durante el procesamiento.
• Elegir componentes aptos para el reciclaje, incluidas tintas, adhesivos y recubrimientos.
• No utilizar adhesivos no solubles en agua. 

Humedad. Aunque ―en nuestro artículo anterior― hablamos de la humedad como uno de los problemas decisivos presentes durante el reciclado del PET, ahora brevemente lo mencionamos como una dificultad que se puede presentar por un ineficiente secado de la hojuela, por lo general después de haber sido lavado, y que, durante su reprocesamiento, lleva a generar una reducción del peso molecular del PET debido a un mecanismo o reacción de hidrólisis, con la consecuente pérdida de propiedades ópticas y fisicomecánicas, por lo que se recomiendan contenidos por debajo de 0.02 % de humedad residual.

Acetaldehído. Al explicar la participación del acetaldehído como contaminante del PET reciclado, tenemos que hacer la apreciación de que esta presencia no es exclusiva de la etapa de reprocesado de dicho material, sino también durante el procesamiento del material virgen, ya que en ambos casos es un subproducto formado cuando se funde el PET. Al procesar el PET a temperaturas elevadas, como en la inyección por moldeo de la preforma, o bien durante la extrusión en el peletizado de hojuela de PET debido, en ambos casos, a una generación alta de esfuerzos de cizalla, resulta la formación de subproductos de degradación, transmitidos por evaporación aquellos que son volátiles, o por difusión en el contenido líquido.

Dado que un nivel elevado de acetaldehído puede cambiar el sabor de los alimentos y representar un probable riesgo a la salud en concentraciones altas, es muy importante controlar la cantidad de acetaldehído en la botella de PET durante la etapa de soplado.

Ácidos por descomposición de subproductos. En este punto, algunos contaminantes ―bajo ciertas condiciones de descomposición térmica― provocan la formación de un segundo elemento con mayor impacto de deterioro. Es decir, la presencia de partículas residuales de diversos componentes del envase ―como sellos plásticos de seguridad, adhesivos y etiquetas―, al experimentar una descomposición o degradación generan diversos gases que no solo promueven, sino que catalizan o aceleran la degradación del PET. En este caso hablamos de un efecto secundario, que realmente tiene el mayor impacto negativo. Entre los diversos gases que se pueden generar se encuentran los ácidos acético, clorhídrico y sílvico.

Este análisis me llevó a recurrir a la riqueza de los refranes mexicanos, como ese viejo dicho que reza lo siguiente: “Tanto peca el que mata la vaca como el que le estira la pata”. Es decir, el componente residual mediante su descomposición lleva a la generación del gas, pero ambos son dañinos para el PET.  

Contenido residual. De la práctica equivocada de emplear envases o contenedores plásticos, entre ellos de PET, para almacenar diversas sustancias o contenidos tales como solventes, combustibles, productos de limpieza, agroquímicos, etc., que a su vez implican un riesgo para la salud pública, residuos de dichos compuestos permanecen o migran hacia la pared del recipiente y persisten durante y después del reciclado.

De lo analizado se desprende la consideración de que a mayor contenido de contaminantes, mayor deterioro de las propiedades finales del reciclado; sin embargo, considerando el aspecto de rentabilidad, el proceso tiene un mayor costo debido a los requerimientos adicionales de energía, tiempo y trabajo invertido.

Por ello, para favorecer una mayor circularidad de los materiales reciclados y a su vez incrementar la calidad de dichos materiales, el control de los diversos contaminantes debe ser considerado desde el origen, es decir, desde la etapa de polimerización en el caso de la resina virgen, y desde el acopio en la fuente de origen.

Aprovecho la ocasión para agradecer la oportunidad y la confianza brindada por la revista Plastics Technology México y su directora editorial, Natalia Ortega, por acoger mi colaboración ininterrumpida a lo largo de cinco años. Al igual a los lectores que se han tomado el tiempo para leer algún ejemplar de mis aportaciones y aquellos que me han escrito con algún comentario. ¡Gracias!