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Reciclaje químico: la solución de la industria en tiempos críticos

Eva Verdejo, Responsable de Reciclado Químico y experta en Sostenibilidad, AIMPLAS, comparte las claves sobre el reciclaje químico en Europa.

En un entorno de economía circular donde es necesario trabajar sobre la recuperación de recursos, el reciclaje químico se destaca como un grupo de procesos complementarios al reciclado mecánico que pueden dar lugar al tan ambicioso RESIDUO CERO.

Dentro de los procesos de reciclado químico, hay que hablar de diferentes tecnologías que pueden ser clasificadas principalmente en tres grupos: craqueo térmico, craqueo químico y craqueo biológico, donde los términos térmico, químico o biológico hacen referencia al agente empleado para la ruptura de cadenas.

Uno de estos grupos presenta una importancia clara debido a la versatilidad de residuos plásticos sobre los que puede actuar, así como la posibilidad de trabajar con residuos mixtos o mezclados: el craqueo térmico.


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Este craqueo térmico incluye diferentes procesos, uno de los cuales es la gasificación en la que se centra el proyecto LIFE ECOMETHYLAL, el cual demuestra un proceso de reciclado material, no de valorización energética, ya que obtiene como producto el metilal (Dimethoxymethane), sustancia química de interés para la industria en numerosas aplicaciones.

LIFE-ECOMETHYLAL tiene como objetivo la implementación de una tecnología de gran rentabilidad para la producción de metilal denominada “Hidrogasificación Catalítica con Plasma (HGCP)”, perteneciente a uno de los socios, para el tratamiento de residuos plásticos no reciclables (RPNR) procedentes de sectores automotriz, eléctrico-electrónico y envase, siguiendo la jerarquía de residuos establecida por la legislación europea. Por lo tanto, en gran medida se reducirá la cantidad de RPNR depositados en vertederos y se comercializará un producto nuevo y ecológico tras el reciclado del material.

Reciclaje químico: la solución de la industria en tiempos críticos
Eva Verdejo, Responsable de Reciclado Químico y experta en Sostenibilidad, AIMPLAS.

El proyecto ha sido cofinanciado por el instrumento de financiación LIFE de la Unión Europea [LIFE15 ENV/ES/000208] y ha finalizado este mes de marzo de 2021. Como resultado principal se ha demostrado que residuos que inicialmente se consideraban no reciclables desde una perspectiva de reciclado mecánico, pueden ser reciclados mediante un proceso de reciclado químico obteniendo productos de interés para la industria y por tanto se pueden introducir en el ciclo productivo.

Este resultado se ha formalizado con la construcción de una planta piloto modular de reciclaje químico que consta de dos unidades principales: una unidad de gasificación y una unidad de síntesis.

Movilidad

La planta se terminó de construir a finales de 2019 y se ha tenido en funcionamiento en tres ubicaciones distintas (Castellón e Ibi, en España, y en Rijeka, en Croacia). Con estos cambios de ubicación y traslado de la planta se ha reseñado su movilidad y modularidad (puede ser transportada y montada fácilmente) y su adaptabilidad a diferentes tipos de residuos tanto desde el punto de origen (residuos de automoción, residuos eléctricos-electrónicos o residuos de recicladores procedentes del propio reciclado de envases) como de sus peculiaridades geográficas.

Los residuos tratados en estas tres localizaciones fueron muy variados, mostrando la gran flexibilidad que tiene el proceso desarrollado. Estos residuos, fueron previamente pre-tratados para reducir su tamaño y para eliminar algunos contaminantes que bajaran la eficiencia del proceso, por lo que es necesario una combinación de un proceso de reciclado mecánico y químico para obtener resultados óptimos.

Alcance

El proceso de síntesis del metilal consiste en la generación de otros productos químicos líquidos, como el metanol, el formaldehído o el agua. También se han analizado mediante varios métodos el metilal y los productos líquidos intermedios obtenidos de las fracciones de residuos plásticos.

Reciclaje químico: la solución de la industria en tiempos críticos
Unidad de gasificación.

Como resultado del funcionamiento de la planta hay que señalar que las fracciones de residuos plásticos, inicialmente no-reciclables fueron convertidas en un sintegás rico en hidrógeno que puede convertirse en sustancias químicas líquidas. El rendimiento que puede obtenerse del proceso de tratamiento depende principalmente de la composición química del residuo plástico, la humedad y el contenido de carga inorgánica.

El sintegás generado por el proceso de gasificación desarrollado por BPP tiene una relación óptima (H2/CO about 2) para la síntesis de metanol en la primera fase del proceso.

Los catalizadores de la primera fase tuvieron el rendimiento esperado y permitieron obtener metanol sin mucha dificultad. El rendimiento y la pureza del metanol se ven favorecidos por el aumento de la presión de funcionamiento, lo que permite reducir drásticamente el número de impurezas detectadas.

En la segunda fase, en la reacción de oxidación parcial de metanol para la obtención de formaldehído, los catalizadores también se han comportado según lo esperado. Es necesaria una revisión de la configuración del condensador para reducir las pérdidas de producto ocasionadas por el uso de aire en el proceso.

En el proceso de síntesis del metilal, los catalizadores han llevado a cabo la síntesis y no se han detectado síntomas de desactivación. La concentración de metilal mostró una pureza del 82%. Para conseguir la pureza necesaria para el mercado objetivo identificado en el proyecto, es necesario llevar a cabo mejoras en el reactor de destilación actual, lo que permite tener un mejor control de las condiciones de la reacción, tanto de temperatura como de tiempo de residencia.

Reciclaje químico: la solución de la industria en tiempos críticos
Unidad de síntesis.

El rendimiento real es de alrededor de 0,36 kg de metilal por kg de RPNR, perfectible hasta 0,5 kg mejorando el control de la temperatura y la presión de los reactores de síntesis en la futura planta industrial.

La planta piloto se presentó en un workshop organizado en las instalaciones de ACTECO en septiembre de 2020 y en las de MI-PLAST en noviembre de 2020.

El consorcio cubre una parte importante de la cadena de valor y está formado por PyMes y Grandes Empresas (ACTECO, AIRESA, MI-PLAST y BPP) y por el Centro de Investigación y Tecnología y sus empresas de plásticos asociadas (AIMPLAS).

AIMPLAS es un Centro Tecnológico con más de 30 años de experiencia en el sector del plástico, que cuenta con más de 170 profesionales con gran experiencia en compounding, procesado, reciclado, reciclaje químico, desarrollo de producto y análisis de materiales plásticos para diversos sectores, como la construcción, la automoción y el envase, además de otros más tradicionales.

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