Universitat d'Alacant

Con objeto de tratar de mejorar la calidad de los plásticos reciclados, el grupo de investigación de Ingeniería para la Economía Circular (I4EC) ha desarrollado un procedimiento para la eliminación de contaminantes orgánicos (NIAS) en materiales plásticos reciclados que trabaja a presión atmosférica utilizando un agente extractor no volátil y soluble en agua.

Estos contaminantes se encuentran tanto en el interior de la matriz polimérica como en la superficie del plástico. Se ha comprobado que los compuestos orgánicos migran desde la matriz plástica hacia el disolvente, reduciéndose así su concentración en el plástico.

El procedimiento de descontaminación de plástico reciclado desarrollado en la Universidad de Alicante consiste de las siguientes etapas (Figura 1):

1. Separación y trituración del plástico: la separación se puede llevar a cabo mediante técnicas de identificación como NIR, MIR, termografía de infrarrojos, LIBS o fluorescencia de rayos X. Mientas que la trituración se lleva a cabo mediante un triturador de cuchillas, un molino o triturador criogénico, para reducir el tamaño del material a escama o polvo.

2. Lavado (con o sin surfactante, se pueden utilizar también agentes oxidantes para la eliminar impurezas superficiales), enjuague y secado (de forma mecánica).

3. Descontaminación: Se lleva a cabo en el módulo de descontaminación, donde se eliminan los contaminantes y aditivos presentes en el plástico reciclado.

4. Sistemas de recuperación de agua y recuperación del agente extractor, para que se puedan recircular y reutilizar, haciendo el procedimiento sostenible.

La recuperación del agua puede llevarse a cabo mediante ultrafiltración y floculación-decantación, o mediante cristalización y floculación-decantación. Mientras, la recuperación del disolvente se realiza mediante membrana de ultrafiltración y posterior filtrado.

Cabe destacar que la etapa de descontaminación se lleva a cabo de forma independiente al proceso de reciclado convencional, de forma que su input de entrada puede ser plástico ya reciclado procedente de otros recicladores. Por tanto, se trata de un sistema de mejora de la calidad del producto reciclado (upgrading).

Figura 1. Diagrama esquemático de la unidad de descontaminación y recuperación del extractor.

VENTAJAS DE LA TECNOLOGÍA

• Mejora la calidad de los plásticos reciclados independientemente de su procedencia ya sea post-industrial o post-consumo. Por tanto, soluciona en cierta medida el problema de reciclado de los residuos plásticos domésticos, incrementando su reciclabilidad.

• Se obtiene un material reciclado libre de contaminantes orgánicos, aumentando el valor añadido del producto.

• Al aumentar la calidad del plástico reciclado, se ampliaría el abanico de nuevas oportunidades de este tipo de plásticos para ser usados en una mayor cantidad de aplicaciones (p.e., los envases en el sector de la cosmética ,la higiene y la alimentación).

• Elimina un mayor rango de compuestos orgánicos, desde los más volátiles hasta los más pesados.

• Procedimiento sostenible, pues permite tanto la recirculación como la reutilización tanto de agua como del agente extractor.

• Al trabajar a presión atmosférica, la tecnología es sencilla y fácil de implementar.

• El módulo de descontaminación puede actuar como un módulo independiente al proceso de reciclado. En este caso, su entrada en el proceso sería la granza reciclada, pudiendo convertirse en un sistema de mejora de la calidad del producto ya reciclado por otras empresas.

• La etapa de descontaminación se puede realizar antes o después del regranceado.

• No utiliza agentes tóxicos en ningún punto del proceso.

ASPECTOS INNOVADORES DE LA TECNOLOGÍA

Con este procedimiento se introducen dos aspectos innovadores respecto a las tecnologías existentes en el mercado.

Es un método capaz de eliminar contaminantes no volátiles presentes en el plástico. La tecnología existente en el mercado en la actualidad no es capaz de eliminar contaminantes no volátiles, los cuales suponen una limitación a la hora de introducir el plástico reciclado en sectores tan importantes como son la alimentación o la farmacia

Por otro lado, al tratarse de un ciclo cerrado donde se recupera todo el agente extractor y el agua utilizada, el proceso es sostenible tanto desde el punto de vista ambiental como económico.

El sistema ha sido desarrollado a escala laboratorio/piloto, pudiéndose tratar aproximadamente 0.1 kg/h de plástico, dependiendo de su origen.

Ha sido testada con plásticos de diferente naturaleza: PE, PP y PET

Para su comercialización, sería necesario construir una planta demostración que procese 500 kg/h, lo cual permitirá validar la tecnología, así como los productos obtenidos.

El procedimiento novedoso descrito permite descontaminar los plásticos procedentes de la basura doméstica y de carácter industrial. Mediante este proceso se pretende eliminar los contaminantes, y con ellos, los compuestos añadidos no intencionadamente (NIAS) encontrados en la matriz del plástico y la suciedad superficial como partículas sólidas, restos de adhesivo o etiquetas.

Esta invención se enmarca en el campo del procesado de plásticos de naturaleza variada, como el polietileno (PE), polipropileno (PP), poliéster (PET), etc. procedentes de los residuos plásticos, ya sean de origen industrial o doméstico.

Se buscan empresas interesadas en adquirir esta tecnología para su explotación comercial mediante:

• Acuerdos de licencia de la patente.

• Acuerdos de cooperación técnica (proyectos de I+D) para la utilización de la tecnología o aplicación en otros residuos o sectores.

• Socios para una empresa de base tecnológica (EBT) para implementar esta tecnología.

Perfiles de empresas buscados:

• Reciclaje de residuos plásticos.

• Fabricantes de envases plásticos.

• Productores de la materia prima virgen.

Esta tecnología se encuentra protegida mediante solicitud de patente.

• Título de la patente: “Procedimiento para la descontaminación de plástico reciclado”.

• Número de solicitud: P201931143.

• Fecha de solicitud: 20 de diciembre de 2019.