¿Frenará la tecnología el ritmo de los desechos plásticos antes del 2050?

El plástico está en todas partes. Es cómodo, versátil y duradero. Sin embargo, también crea importantes problemas de contaminación y desechos. Además de la acumulación de basura en el medio ambiente, el plástico también contribuye al cambio climático debido a su alta dependencia de combustibles fósiles y materias primas de origen fósil.

Cada año se producen más de 400 millones de toneladas de plástico en todo el mundo, un tercio de las cuales son envases. COVID-19 ha exacerbado el problema ya que se requerían máscaras de un solo uso, equipo de protección personal (EPP) y productos de un solo uso para proteger a los trabajadores clave y mantener la higiene. Al ritmo actual, habrá más plástico que peces en el océano para 2050.

Pero el apetito por el cambio está creciendo. Los consumidores, legisladores y grupos de acción están ejerciendo una presión cada vez mayor sobre la industria del plástico y las grandes marcas para crear y utilizar alternativas sostenibles. Para permitir un futuro circular y respetuoso con el medio ambiente, la industria química debe finalmente abandonar su hábito de aceite y utilizar nuevas tecnologías para desarrollar soluciones sostenibles.

Cómo encaja la tecnología en el rompecabezas de plástico

Muchos de los plásticos que se utilizan hoy en día dañan el medio ambiente de diferentes formas. El desmantelamiento no solo lleva mucho tiempo y en muchos casos no en absoluto, sino que accidental o involuntariamente termina inevitablemente en billones de piezas de plástico en la naturaleza cada año. Desafortunadamente, esto conduce a microplásticos y nanoplásticos cada vez más dañinos en nuestro ecosistema.

A medida que se incineran cada vez más residuos plásticos con recuperación de energía en el mejor de los casos (en lugar de en vertederos), y dado que cada kg de plástico quemado genera un promedio de 2,5 kg de CO2, la huella de carbono total del plástico es de casi mil millones de toneladas. Esto incluye las emisiones de los procesos químicos utilizados para fabricar plásticos, que consumen mucha energía. El petróleo, un contribuyente activo al cambio climático, es la materia prima más importante para la fabricación de plásticos y representa más del 99% de los 400 millones de toneladas producidas anualmente.

La tecnología juega un papel clave en el desarrollo de alternativas sostenibles a los plásticos fósiles. Se ha realizado mucha investigación y desarrollo para utilizar material vegetal como materia prima mediante el uso de azúcar de origen vegetal (glucosa), reemplazando así el uso de combustibles fósiles. 

Un ejemplo de esto es el furanoato de polietileno (PEF), una alternativa de plástico 100% vegetal que se puede reciclar en un ciclo cerrado y se degrada lentamente. Además de sus beneficios ambientales, el PEF tiene una variedad de propiedades de desempeño que lo convierten en un mejor componente que el PET para botellas, empaques y textiles.

Debido a la menor permeabilidad del gas para el dióxido de carbono (CO2), el oxígeno (O2) y la humedad, el PEF puede mantener la integridad y la calidad del producto dentro del empaque durante períodos de tiempo más prolongados, reducir el desperdicio de alimentos y extender la vida útil funcional. El PEF también es más fuerte y tiene mejor resistencia al calor y propiedades de barrera, lo que permite soluciones de embalaje más delgadas o más ligeras.

Además, las opciones de final de vida diseñadas por PEF no implican biodegradación, pero el hecho de que el PEF se degrade en el medio ambiente a lo largo de los años es una propiedad que en la naturaleza llamamos destino. Un estudio acelerado sobre compostabilidad industrial realizado por OWS en Gante, Bélgica, mostró que el PEF se degrada en CO2, agua y biomasa en 250-400 días a 58 grados Celsius en el suelo. A modo de comparación: se estima que el PET tarda entre 300 y 500 años en degradarse.

También se está llevando a cabo una prueba de campo de varios años con la Universidad de Amsterdam para investigar qué tan rápido se biodegrada el PEF en condiciones naturales (Países Bajos). Las primeras observaciones muestran que la degradación comienza en el primer año en condiciones climáticas y ambientales. Esto no sucede durante el uso normal de PEF y solo ocurre cuando el PEF entra en contacto con el suelo y los hongos y bacterias que se encuentran allí. Esto es importante para los materiales que (involuntariamente) terminan en la naturaleza y evita una acumulación interminable durante muchas décadas e incluso siglos en el medio ambiente, como el PET.

Las características de rendimiento son uno de los muchos elementos clave para crear un material completamente sostenible. Además de aumentar la regulación que prohíbe los plásticos de un solo uso no reciclables, están surgiendo nuevas innovaciones que garantizan que los plásticos se puedan utilizar una y otra vez hasta el final de su ciclo de vida. La Fundación Ellen MacArthur estima que al menos el 20% de los envases de plástico se pueden reemplazar por sistemas reutilizables. Por tanto, la reutilización del plástico está estrechamente relacionada con una reducción global del consumo de plástico. En pocas palabras, reutilizar una botella de plástico 10 veces reduce el uso (y el desperdicio) de plástico en un 90%.

Deje que las nuevas innovaciones funcionen para los procesos existentes

También es fundamental que las tecnologías puedan producir materiales que se adapten a las corrientes de reciclaje existentes. Uno de los mayores desafíos para los recicladores es la contaminación por artículos poco reciclables que terminan en sus instalaciones. Esto puede dificultar el reciclaje de los productos. El tereftalato de polietileno (PET) es un componente plástico común. Se usa ampliamente en botellas y envases, entre otras cosas, y muchos lo consideran un pionero en términos de reciclabilidad.

Sin embargo, las aplicaciones de PET a menudo requieren otros materiales con una mejor barrera para proteger productos particularmente sensibles o más duraderos, lo que el empaque de PET por sí solo no puede lograr. Los materiales comúnmente utilizados para esta función, como las poliamidas, que se utilizan principalmente para botellas de colores, no son muy reciclables.

Se ha trabajado mucho para garantizar que el HAP se pueda incorporar a las corrientes de reciclaje existentes. Con propiedades químicas similares al PET, ambos pueden incluso reciclarse juntos. El PEF es compatible con las líneas mecánicas de reciclaje de PET y, cuando se procesa como parte de la corriente de reciclaje de PET, se ha demostrado que el PEF tiene un impacto ambiental mucho menor que otros materiales de barrera sobre la neblina y otras propiedades del PET. material rPET resultante. Más importante aún, los productos PEF también se pueden reciclar por completo en un sistema de circuito cerrado, similar al PET.

No siempre en competencia

Es importante recordar que el PEF no siempre compite directamente con el PET. Las aplicaciones de PEF serán aquellas que puedan beneficiarse de las propiedades superiores únicas de PEF, como películas de alta barrera y botellas especiales. Es probable que en estas aplicaciones el PET u otros polímeros no tengan las propiedades adecuadas para ser el material de elección y donde el uso de PEF pueda proporcionar soluciones de un solo material más simples que compitan con soluciones más caras, como las botellas multicapa. (no reciclable) y aluminio o vidrio).

Sin embargo, una vez que se amplíe la producción de PEF, los costos de materiales disminuirán para que más aplicaciones puedan aprovechar al máximo las propiedades renovables y reciclables de PEF.

El problema no es el plástico en sí, sino cómo se fabrica, utiliza y elimina. Es poco probable que los plásticos dejen de existir; De hecho, los plásticos de un solo uso se consideraron absolutamente necesarios por razones de higiene durante esta época de la pandemia. Sin embargo, a través de los desarrollos tecnológicos y el deseo de un mundo más verde, podemos allanar el camino para soluciones circulares sostenibles.

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