Reciclaje químico de plásticos: panorama y balance general

Salud sin Daño y sus asociados están promoviendo la elaboración de un convenio mundial sólido para abordar la crisis mundial de la contaminación por plástico y para que se incluya al sector de la salud en el Tratado Global sobre Plásticos, tal como se ha hecho con la construcción, la agricultura y la industria pesquera.

Resumen

El reciclaje “químico”, “avanzado” o “molecular” de los residuos plásticos sanitarios debería evitarse hasta tanto se comprendan plenamente estas tecnologías y se haya comprobado que son seguras, eficaces y sostenibles. Todo tipo de incineración y tecnologías de valorización energética a partir de residuos (waste-to-energy) deberían evitarse, a menos que la legislación exija su utilización.

Los plásticos y el sector de la salud

Uno de los retos apremiantes que enfrenta el sector de la salud es hallar vías más sostenibles de disposición de residuos para el creciente volumen de desechos plásticos que genera. Al actual ritmo de producción, es imposible reciclar todo el plástico.

Las tasas de reciclaje de plástico del sector salud son muy bajas debido a diversos factores, incluyendo los siguientes:

Restricciones legales: el reciclaje de residuos sanitarios puede considerarse inseguro, o las compañías recicladoras pueden carecer del conocimiento requerido o el interés para aceptar esta corriente de residuos especial. Las malas prácticas de segregación y clasificación de residuos, por ejemplo, desechos infecciosos versus no infecciosos, agravan esta situación.
Barreras económicas: el bajo costo de los materiales vírgenes y el relativamente complejo proceso de recolección, clasificación y reciclaje de productos plásticos implican que casi siempre es más económico producir plásticos a partir de material virgen que de material reciclado.

Los países de altos ingresos altos suelen enviar residuos plásticos a países de bajos ingresos para su reciclaje, a pesar de que muchos de estos países carecen de la infraestructura necesaria para hacerlo de manera segura. En general, los residuos son enviados a rellenos sanitarios o son incinerados, lo que afecta a las comunidades y los ecosistemas locales.

Muchos establecimientos de salud están adoptando medidas para reducir la cantidad de residuos que generan, en especial los resultantes de productos plásticos de un solo uso. A pesar de este avance, los residuos plásticos del sector de la salud seguirán siendo un desafío en términos de disposición tanto a corto como a mediano plazo.

¿Cuánto plástico se recicla?
Según estimaciones realizadas, menos del 9% de la producción total de plásticos fabricados antes de 2015 ha sido reciclado, y menos del 1% ha sido reciclado más de una vez.
Según fuentes industriales, las tasas de reciclaje varían considerablemente entre los distintos países:
India: 60%
Corea del Sur: 45%
Europa: 14%
Estados Unidos: de 8,7% (2018) a menos de 6% (2021)

Tecnologías para el procesamiento de residuos plásticos

Según la jerarquía de gestión de residuos, la prioridad de cualquier enfoque de gestión de residuos ambientalmente racional debería ser la prevención. En lo que a plásticos respecta, esto significa reducir la cantidad de plásticos utilizados y eliminar progresivamente el uso de aquellos con componentes más tóxicos, incluidos los aditivos, especialmente el policloruro de vinilo (PVC, por sus siglas en inglés), los policarbonatos y el poliestireno. Asimismo, siempre debería preferirse el reciclaje sobre la recuperación y la disposición, aunque las recomendaciones pueden ser confusas e incluso contradictorias.

Imagen: La jerarquía de gestión de residuos, según la ilustración de la Comisión Europea

El reciclaje de plásticos puede adoptar diversas formas, cada una con sus limitaciones y desventajas. La mayoría de los plásticos reciclados se utilizan para fabricar productos de menor valor que el de los productos originales. Además, el reciclaje sólo es posible en aquellos lugares donde la infraestructura, el transporte y las fuentes de materia prima están disponibles y organizadas.

Independientemente del método utilizado, el material reciclado siempre conlleva:

Degradación de materiales
Consumo de energía y agua
Generación de residuos

Desde el punto de vista ambiental, la recuperación es menos aceptable que el reciclaje. Según la Unión Europea, se considera recuperación a toda operación cuyo resultado principal sea la utilización de los residuos con un propósito útil, sustituyendo otros materiales que, de otro modo, se habrían utilizado para cumplir una función en particular, o bien la preparación de residuos para cumplir esa función en la planta o en la economía en general.

La mayoría de los estándares relativos a la recuperación de residuos para generación de energía hace referencia a los residuos municipales. Su elaboración e implementación es costosa debido a la infraestructura requerida para capturar la energía e inyectarla en la red. Las plantas de generación de energía a partir de desechos requieren grandes volúmenes de residuos y, en ocasiones, queman residuos sanitarios y municipales.

En Estados Unidos, una planta de generación de energía a partir de residuos puede costar entre USD 100 y USD 300 millones, representa menos del 1% de la producción energética y, según estudios realizados, es el método de generación de energía más contaminante y el más costoso.

Las tecnologías de reciclaje de plástico pueden agruparse en dos categorías: mecánicas, en las cuales el plástico es sometido a un proceso físico (triturado, lavado, fundición), y químicas, en las cuales se descompone el plástico en sus elementos constitutivos.

Reciclaje mecánico

El reciclaje mecánico es el reciclaje convencional. Consiste en separar, lavar y triturar materiales plásticos para producir gránulos (pellets) que pueden utilizarse para fabricar nuevos productos. Es el tipo de reciclaje más sostenible ya que preserva el polímero original y puede tener una huella hídrica y de carbono mucho menor que la resultante de fabricar plástico virgen.

En principio, la mayoría de los distintos tipos de plásticos pueden reciclarse en forma mecánica sin afectar su calidad. El reciclaje mecánico tiene el potencial de mantener los materiales en circulación y así evitar la extracción de nuevos recursos naturales, aunque, en realidad, la pérdida de calidad y la acumulación de contaminantes derivan en que la mayoría de los plásticos se reciclen una o dos veces solamente. El reciclaje mecánico también puede liberar microplásticos , no resulta tan eficaz cuando se trata de mezclas de residuos plásticos, y mayormente está disponible para dos tipos de polímeros: tereftalato de polietileno (PET) y polietileno de alta densidad (HDPE).

Reciclaje químico

El reciclaje “químico”, “avanzado” o “molecular” hace referencia a una serie de procesos que descomponen los residuos plásticos mediante calor, presión o disolventes y los transforman en moléculas más pequeñas que luego se utilizan como combustible o materia prima para nuevos productos plásticos, sustancias químicas y nanomateriales de carbono. Si bien esto permite obtener por única vez un beneficio a partir del plástico, en definitiva, el material original desaparece de la economía, lo cual implica que se necesitarán materiales vírgenes nuevos para fabricar más productos.

No ha podido comprobarse que el reciclaje químico sea idóneo para plásticos posconsumo y mezclas de plásticos; en general, los productos resultantes son de baja calidad y están contaminados con sustancias tóxicas. La mayoría de las tecnologías de reciclaje químico se encuentran en etapa experimental o piloto, y sólo una minoría de ellas se usan para fabricar plásticos. Una proyección optimista estima que el reciclaje químico de plástico a plástico podría absorber el 6% de los residuos plásticos para 2040.

Hoy en día, sigue faltando transparencia sobre las consecuencias de las tecnologías de reciclaje químico para el ambiente y la salud. Por lo tanto, debería adoptarse un enfoque precautorio, a menos que las compañías de reciclaje brinden detalles sobre sus procesos, productos y uso, y cómo controlan las emisiones.

Desde que el PNUMA, la UE, ISO y otras instituciones excluyeron la frase «uso como combustible» de la definición de reciclaje, todo proceso que genere combustible no debería considerarse reciclaje sino recuperación.

Pirólisis

El proceso de pirólisis es la tecnología de reciclaje químico más consolidada. Consiste en la transformación de plásticos en combustibles sólidos, líquidos o gaseosos mediante degradación térmica, en ausencia de oxígeno, a temperaturas de entre 300 °C y 900 °C. Este proceso descompone polímeros de cadena larga en moléculas menos complejas, por ejemplo, gas de alto poder calorífico, biochar¹ y aceites pirolíticos.

El mercado mundial de aceites pirolíticos se abastece a partir del procesamiento de plásticos, caucho (por ejemplo, neumáticos) y biomasa, y el 85% de la producción se destina al uso como combustible. El aceite pirolítico es un producto de baja calidad, contaminado con elementos tales como cloro, bromo, nitrógeno, oxígeno, metales, dioxinas, furanos, hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) y otras sustancias orgánicas que se forman durante el proceso de pirólisis.

El proceso de pirólisis está asociado con problemas ambientales importantes. Según la composición de los materiales utilizados como materia prima, y el diseño y funcionamiento de la planta, la pirólisis suele generar subproductos tóxicos, como dioxinas, hidrocarburos aromáticos policíclicos y cloruro de hidrógeno.

Según un informe de 2022 publicado por el Consejo para la Defensa de los Recursos Naturales, una sola planta de reciclaje químico produjo en un año medio millón de libras² de residuos peligrosos, incluyendo benceno, plomo, cadmio y cromo, los cuales fueron finalmente incinerados.

Gasificación

La gasificación es un tipo de pirólisis cuyo principal resultado es gas en lugar de aceite. Este gas se utiliza principalmente como combustible. En algunas investigaciones, se la compara con la incineración, con la diferencia que la gasificación se lleva a cabo en dos etapas: primero, se convierten los residuos en gas y, en segundo lugar, se lo quema.

Quimiólisis y solvólisis

En términos de reciclaje de plásticos, la solvólisis es un proceso mediante el cual se aplica un disolvente al plástico para descomponer el polímero en las moléculas que lo forman (monómeros) o bien en cadenas más cortas de monómeros (oligómeros). Los disolventes utilizados en este proceso pueden ser alcoholes, agua, ácidos o bases, usualmente en presencia de un catalizador. El proceso resulta más eficiente en plásticos que contienen nitrógeno u oxígeno en su estructura, como, por ejemplo, poliésteres, poliamidas y poliuretanos.

Los disolventes también pueden utilizarse para descomponer o extraer de los plásticos hilos poliméricos largos, pero este proceso genera una mezcla de aditivos que deben ser tratados y desechados. Los plásticos posconsumo son casi siempre una mezcla de productos que contienen distintos aditivos, y la mezcla residual puede ser compleja e impredecible.

El reciclaje químico, avanzado o molecular de residuos plásticos sanitarios debería evitarse hasta tanto se comprendan plenamente estas tecnologías y se haya comprobado que son seguras, eficaces y sostenibles.

¹ También conocido como biocarbón, es un carbón vegetal que se obtiene de restos vegetales y residuos de biomasa.

² Unos 226.000 kilogramos

El plástico recuperado a partir de los residuos puede reconvertirse y destinarse a otros fines, por ejemplo, como sustituto de parte del bitumen empleado en la construcción de carreteras o como insumo para generar energía (waste-to-energy). Sin embargo, esto resulta ineficiente, ya que se desperdicia toda la energía utilizada en la fabricación del producto original. La combustión de plásticos o su procesamiento a altas temperaturas producen, inevitablemente, contaminación en forma de productos de la combustión incompleta (PCI). Entre los PCI más conocidos se encuentran las dioxinas y los furanos, que contienen algunas de las sustancias más tóxicas y persistentes conocidas por la ciencia.

La generación de energía a partir de residuos puede ser de dos tipos:

Combustión de residuos en un incinerador (generación de energía a partir de la incineración de residuos) equipado con intercambiadores de calor para capturar el calor de la combustión y utilizarlo para generar electricidad
Procesamiento y transformación de residuos en un combustible sólido o líquido (combustible derivado de residuos), que suele venderse a cementeras u otros establecimientos que lo utilizan en reemplazo de combustibles fósiles convencionales.

Generación de energía a partir de la incineración de residuos

De acuerdo con la jerarquía de gestión de residuos, la disposición en rellenos sanitarios y la incineración de residuos plásticos se utilizan como último recurso y sólo deberían considerarse si no hubiera ninguna otra opción disponible. Estas generan inevitablemente productos tóxicos derivados de la combustión incompleta, incluidos dioxinas y furanos. Estas sustancias producen numerosos efectos sobre la salud, tales como cáncer y alteraciones en el sistema inmunitario y endocrino, entre otros. También se generan otras emisiones, incluyendo compuestos orgánicos volátiles, material particulado y gases de efecto invernadero.

Dioxinas
Las dioxinas son uno de los contaminantes orgánicos persistentes más conocidos, pueden desplazarse a todas partes del mundo y permanecen intactas sin degradarse durante miles de años. En los años noventa, la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos realizó una evaluación exhaustiva sobre dioxinas y furanos y concluyó que los incineradores de residuos municipales y sanitarios eran la mayor fuente de liberación de dioxinas y furanos a la atmósfera. Según sus estimaciones, las emisiones de estas fuentes se redujeron 75% entre 1987 y 1995, período durante el cual se clausuraron muchos incineradores.

Combustible derivado de residuos

No existen especificaciones para los combustibles derivados de residuos sólidos (CDR), los cuales pueden contener una mezcla de plásticos y otros materiales. La quema de este material puede tener un impacto impredecible en las emisiones liberadas al ambiente. Un informe de activistas denuncia que el combustible derivado de residuos se utiliza como mecanismo para eludir la legislación internacional que prohíbe la importación de residuos.

El momento es ahora: líneas de acción para un programa sostenible de reciclado de plásticos en el sector de la salud

La OCDE estima que, aunque las tasas de reciclaje se duplicaran, los plásticos reciclados apenas constituirían el 12% de los productos plásticos para 2060. Según Plastics Europe, menos de la mitad de los plásticos recolectados para reciclaje son de hecho utilizados en la fabricación de productos plásticos nuevos. Reducir el consumo e implementar sistemas de reutilización son las acciones más eficaces que las organizaciones y sistemas de salud de todo el mundo pueden adoptar.

Salud sin Daño recomienda las siguientes acciones concretas para las instituciones y establecimientos de salud que están trabajando en el reciclaje de residuos plásticos.

Planificación estratégica: establecer metas para eliminar gradualmente los plásticos no esenciales.
Contratos de compras: durante un proceso de compra, no sólo debería evaluarse la eficacia y la seguridad, sino también la posibilidad de reciclaje, reutilización y reducción del empaque. Los contratos de compras deberían incluir cláusulas sobre la responsabilidad extendida del productor a fin de alentar a los proveedores a recuperar materiales o ayudar a crear programas de reciclaje para los materiales que fabrican.
Línea de base y auditorías: estimar una línea de base precisa de las corrientes de residuos puede ayudar a reducir su generación e incrementar el reciclaje. Los informes deberían incluir datos sobre los plásticos reciclables y, de ser posible, debería solicitarse a los proveedores de servicios de gestión de residuos que informen el peso exacto de los residuos reciclados y de las otras corrientes de residuos, a fin de poder hacer un seguimiento de la cantidad y el porcentaje de los residuos reciclados.
Desarrollo de capacidades: educar al personal sobre la importancia de la reducción de residuos, el reciclaje y los procedimientos para una correcta separación y clasificación, incluyendo, como mínimo, cursos de actualización anuales. Considerar incentivos para fomentar el cumplimiento de los proyectos de reciclaje.
Contratistas y selección de procesos: trabajar con recicladores o compañías nacionales confiables de gestión de residuos que puedan asesorar a la institución respecto de qué productos son reciclables y que puedan demostrar que su procesamiento es seguro. No reciclar plásticos que contengan aditivos tóxicos,como el PVC. Priorizar el reciclaje mecánico y evitar procesos que incluyan pirólisis, incineración, combustible derivado de residuos y generación de energía.
Gestión de residuos y contratos de reciclaje: los contratos de servicios de reciclaje y gestión de residuos deberían incluir requisitos que exijan el reporte de datos precisos, políticas de aceptación de residuos y certificados de reciclaje o destrucción. Los proveedores de servicios de gestión de residuos delinearían el proceso de fin de vida útil para cada corriente de residuos y documentarían el proceso de reciclaje y los mercados en los que ingresaría el material reciclado.

Rumbo a seguir
El ciclo de vida en su totalidad debería continuar con su proceso de desintoxicación mediante la eliminación de aquellos productos y procesos que usen o produzcan los grupos de sustancias más peligrosas. Los productos deberían diseñarse para poder ser reutilizados, a fin de reducir la huella de carbono, maximizar el valor obtenido de los recursos utilizados en la producción y minimizar la cantidad de residuos generados.