Con pirólisis, tecnología iCycle da una segunda vida a las mascarillas faciales

Tecnología iCycle, desarrollada por Fraunhofer UMSICHT.

Las mascarillas quirúrgicas son dispositivos de un solo uso y deben desecharse adecuadamente después de su uso. Esto significa que grandes cantidades de materia prima valiosa se desechan después de un corto período de tiempo, lo que evita el reciclaje en el proceso.

Sin embargo, el Instituto Fraunhofer de Tecnología Ambiental, de Seguridad y Energética UMSICHT quiere cambiar eso y se ha propuesto desarrollar un proceso que recicla la materia prima de las mascarillas faciales y recupera los recursos para su reutilización. En esta entrevista con la organización de la feria K,  Alexander Hofmann, jefe del Departamento de Gestión de Reciclaje de Fraunhofer UMSICHT, explica cómo funciona el proceso iCycle, describe los materiales para los que está destinado y revela lo que sucede una vez que se ha recuperado la materia prima.

Las mascarillas médicas se pueden reciclar gracias al proceso iCycle. ¿Qué motivó la investigación?

Alexander Hofmann: P&G es uno de nuestros socios en un proyecto piloto en el que investigamos si podemos usar iCycle para reciclar máscaras faciales. Dicho esto, también nos dimos cuenta de que en medio de la pandemia de COVID-19, las mascarillas a menudo se desechan sin cuidado. Nuestro temor era que las mascarillas se estén convirtiendo en la nueva ola de basura peligrosa. Pero incluso si las máscaras se desechan correctamente, aún generan desechos residuales, que finalmente se incineran. Dado que las máscaras contienen polipropileno, que es un plástico, nuestro objetivo era generar tasas de reciclaje más altas en este entorno, es decir, utilizar los cubrebocas para producir materia prima.

¿Cómo funciona el proceso?

Hofmann: Nuestro proceso utiliza un reactor de tornillo sin fin para la pirólisis. El material se carga en un transportador de tornillo sin fin, mientras que se elimina el oxígeno y se introduce nitrógeno, en referencia a la llamada inertización de nitrógeno. Cuando posteriormente calentamos la preparación a más de 500 grados Celsius, la atmósfera de nitrógeno evita que el material se queme, porque se quemaría si contuviera oxígeno. Como resultado, el plástico se descompone en fragmentos moleculares. Estos compuestos químicos más pequeños se pueden convertir en fase de vapor o gas aumentando la temperatura. Después del proceso del reactor de pirólisis, los vapores se enfrían para condensar, lo que nos permite extraer un aceite.

¿Se puede utilizar el proceso para descomponer otros materiales?

Hofmann: Originalmente desarrollamos la tecnología iCycle para recuperar metales preciosos de chatarra electrónica. El reciclaje mecánico de desechos electrónicos es un desafío debido a los retardadores de llama, metales y otros rellenos inorgánicos. Otros materiales, incluidos plásticos reforzados con fibra, palas de rotor y residuos de trituradoras de automóviles, son igualmente muy difíciles de reciclar. Esto generalmente se aplica a cualquier cosa que contenga materiales compuestos o metales en cualquier forma. Sin embargo, la tecnología iCycle fue diseñada para facilitar la utilización flexible de una multitud de flujos de materiales. Esto incluye residuos de envases mixtos y mascarillas médicas.

¿Cuáles son las aplicaciones del aceite que se produce mediante este proceso?

Hofmann: Dependiendo de la calidad, el aceite puede ser utilizado por la industria química. Este último puede utilizarlo posteriormente como sustituto del petróleo para producir plásticos.

¿Qué desafíos encontró durante el desarrollo?

Hofmann: Cuando se trata de pirólisis, generalmente es difícil controlar la velocidad de calentamiento, especialmente cuando se trata de una escala mayor. Es por eso que Fraunhofer ha desarrollado un sistema de intercambiador de calor combinado patentado que permite el suministro de calor tanto a través de la superficie como de la sección interna del reactor sinfín.

Otro desafío se refiere a la calidad de los productos que resultan del proceso de pirólisis. En el caso de la chatarra electrónica, el aceite de pirólisis tiende a contener halógenos. Estos halógenos primero deben eliminarse para permitir que la industria química continúe su procesamiento. También hemos desarrollado y continuamos mejorando los procesos respectivos para este escenario.

¿Cómo planea mejorar el proceso iCycle en el futuro?

Hofmann: Uno de nuestros objetivos es ampliar iCycle. Nuestro modelo de demostrador actual puede convertir alrededor de 70 kilos por hora, pero nuestra spin-off Fraunhofer apunta a aumentar esto a 250 kilos por hora. También queremos mejorar el proceso de reciclaje químico, que es la aplicación de aceite de pirólisis. Nuestro objetivo es encontrar formas y desarrollar tecnologías que, en última instancia, nos permitan gestionar la calidad del aceite de pirólisis y adaptarlo a los requisitos industriales.

¿Cómo apoya su proceso una economía circular de plásticos?

Hofmann: Primero, revisemos el status quo: los plásticos que no se pueden reciclar reciben tratamiento térmico, lo que significa que se incineran, lo que genera toneladas de emisiones de CO2. Por el contrario, nuestro objetivo es utilizar tecnología termoquímica para descomponer los plásticos y reutilizarlos para fabricar nuevos productos plásticos. Esto nos permite crear parcialmente una economía circular de carbono. No hace falta decir que todavía hay residuos, pero de esta forma, el plástico no genera por completo emisiones de CO2. Un gran porcentaje se puede reciclar para proporcionar materia prima útil y, por lo tanto, crear una economía circular.