Mantas tejidas en telar manual, pantalones jeans, bandejas de frutas, cuero artificial y hasta botellas para productos no alimenticios tienen en común su origen. Son productos obtenidos principalmente con base en el reciclaje de los envases plásticos conocidos como PETs, aquéllos de refrescos, agua, aceite de cocina y productos domésticos de limpieza, descartados tras el consumo de dichos productos. Sin embargo, para que pueda reutilizárselos, es necesario hacerlos pasar por un proceso que empieza con la recuperación del material, hasta llegar a la etapa de su transformación en producto final. En los casos en que las botellas se reprocesan en nuevos envases para acondicionar alimentos, al margen de la etapa de limpieza convencional éstas deben pasar por un proceso de descontaminación para la remoción de sustancias peligrosas que el PET – tal como se conoce comúnmente a la resina Poli (tereftalato de etileno) – absorbe, y que son perjudiciales para la salud humana cuando se las ingiere más allá de determinados límites. Estas sustancias generalmente provienen de la reutilización de envases por parte de los consumidores para acondicionar combustibles, pesticidas, productos químicos y de limpieza. En tal sentido, investigadores del Departamento de Ingeniería de Materiales (DEMa) de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), han desarrollado una nueva técnica, más sencilla y económica que los métodos que actualmente se utilizan a tal fin. Los científicos también han desarrollado un nuevo proceso de recuperación molecular del PET que ayudará mucho en el uso del material reciclado para fabricar nuevas botellas de agua y de refrescos, por ejemplo, una situación actualmente inviable en Brasil.
En el caso de la descontaminación, los procesos empleados por las empresas de reciclaje emplean actualmente el altísimo vacío industrial durante varias horas, o substancias alcalinas, como la soda cáustica, para raspar las capas más superficiales del plástico, donde se encuentran depositados los contaminantes. El nuevo proceso es mucho más sencillo: se vale únicamente de un flujo de aire seco caliente durante unos 15 minutos, en una franja de temperatura que oscila entre los 130°C y los 220°C. “El oxígeno contenido en el aire atmosférico entra en interacción con el PET y tiene, al mismo tiempo, un alto poder de difusión, por lo que facilita la remoción de los contaminantes de los envases en un corto espacio de tiempo”, dice la profesora Sati Manrich, coordinadora del proyecto, financiado por la FAPESP.
La simplicidad de este nuevo método ha atraído la atención de cinco empresas brasileñas y extranjeras, siendo que una de ellas ha avanzado bastante en las negociaciones. Tres de las interesadas trabajan con procesos de limpieza superclean, tal el nombre con que se denomina a los métodos empleados para la descontaminación de envases plásticos luego del consumo. “Estas empresas pueden incorporar la tecnología que hemos desarrollado para mejorar el proceso que se usa actualmente, que así será mucho más económico”, dice Sati. Otra ventaja de esta tecnología consiste en que puede utilizársela en empresas de cualquier tamaño, incluso en micro y pequeñas firmas. Por ahora, en Brasil la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa) no permite que los plásticos reciclados entren en contacto con alimentos, refrescos, tés, jugos, aceites de cocina y otros productos similares. Las botellas plásticas recicladas pueden transformarse nuevamente en botellas, siempre y cuando sean para acondicionar productos de limpieza, químicos, pesticidas y otros. “Existen al menos tres empresas brasileñas que disponen de la tecnología necesaria como para producir resina reciclada, que podría transformarse nuevamente en botellas para contener alimentos”, dice Hermes Contesini, director de comunicación de la Asociación Brasileña de la Industria del PET (Abipet), una entidad que congrega a los fabricantes de la resina y de envases, y a los recicladores. La tecnología disponible en las industrias brasileñas, por ahora, es importada. Pero puede contar ahora con el refuerzo del proceso desarrollado en la UFSCar.
Pureza apropiada
En Estados Unidos, Canadá, Australia y Europa, el PET reciclado también se utiliza en botellas de refrescos, producidas con variados porcentajes de la resina plástica. La Food and Drug Administration (FDA), la agencia estadounidense reguladora de medicamentos y alimentos, y el International Life Sciences Institute (ILSI), de la Unión Europea, exigen que el material reciclado tenga una pureza apropiada, medida por parámetros específicos y rigurosos. “Pruebas realizadas con la resina molida en forma de copos, previamente contaminada con tolueno, un solvente hallado en productos de limpieza y materiales de construcción, y otros productos químicos demostraron que nuestra tecnología reduce la concentración de los contaminantes a niveles mínimos, y se encaja dentro de las exigencias de los órganos reguladores internacionales”, dice Sati.
El hecho de que la legislación brasileña prohíba el retorno de las botellas para acondicionar alimentos no es obstáculo para el crecimiento del sector de reciclamiento. “En este momento tenemos otras demandas, que consumen todo el PET reciclado en Brasil”, dice Contesini. Según Abipet, en 2004 se reciclaron 173 mil toneladas de envases plásticos, casi un 50% de las 360 mil producidas en el año. En 2003 se reciclaron 141.500 toneladas de las 330 mil toneladas producidas, lo que indica un índice de reaprovechamiento del 43% del material descartado. El índice de reciclaje podría alcanzar cifras aún mayores si la Política Nacional de Residuos Sólidos, un proyecto de ley que tramita desde 1997 en el Congreso Nacional, ya se hubiera aprobado. Por ahora, cabe a cada localidad fijar su propia política de gestión de residuos domésticos e industriales. “Todos los materiales de embalaje tendrían mejores índices de reciclaje se la recolección selectiva fuera obligatoria”, dice Contesini. Actualmente, la mayoría de los envases sale de las manos de los consumidores y va a parar directamente a la basura domiciliar, sin previa separación.
Una investigación realizada en 2004 por Compromiso Empresarial para el Reciclaje (Cempre), una asociación solventada por empresas privadas de diversos sectores, apunta que los programas oficiales de recolección selectiva, en funcionamiento en 237 ciudades de todo el país, concentradas en las regiones sudeste y sur, recuperan alrededor de mil toneladas anualmente. Pero es muy poco. “En general, muchas localidades carecen de sistema de recolección de residuos, y mucho menos de recolección selectiva”, dice Contesini. De acuerdo con el Instituto Brasileño de Geografía y Estadística (IBGE), el 30% de los más de 5 mil municipios brasileños no cuenta con este servicio de recolección de residuos. El sistema de recolección selectiva que tiene como destino el reciclaje está a cargo principalmente de los cirujas, personas que de modo informal recolectan material reciclable como medio de supervivencia. Después de su entrega a las cooperativas, pasa a manos de las industrias recicladoras. El proceso de reciclaje de frascos PET descartados comienza con la separación de los envases según su color. Luego se los prensa, se los muele en copos y, al cabo de pasar por una máquina de extrusión, se transforman en material en gránulos, también denominados pellets. Una vez que los copos están limpios, se les aplica el proceso de descontaminación desarrollado en la UFSCar.
Circuito cerrado
Este mismo proyecto contempló también otro aspecto relacionado con la recuperación de las propiedades físicas del PET reciclado, y resultó en una nueva solicitud de patente. En el proceso de reciclaje mecánico de botellas, que abarca el lavado, la cristalización, el secado y la granulación, debido al calentamiento, el material pierde algunas características físicas, entre ellas la relacionada con la masa molar – el tamaño de las moléculas -, lo que impide su utilización en algunos tipos de productos que exigen resistencia, como es el caso de nuevos envases. “Cuanto mayor es la masa molar, mayor la resistencia mecánica, química y térmica del material”, dice Sati. En el proceso desarrollado en la universidad, la recuperación de la masa molar se lleva a cabo en una sola etapa de cristalización, secado y polimerización en el estado sólido del PET en forma de copos, y se omite una etapa adicional de granulación, que es necesaria para la producción de nuevos envases. Mediante este método, se somete a los copos a una reacción de polimerización en el estado sólido, en la cual un flujo de gas inerte, como es el caso del nitrógeno o el vacío, se aplica a una temperatura ubicada por debajo del punto de fusión del polímero.
Las principales ventajas del nuevo proceso consisten en que el tiempo de recuperación de la masa molar es reducido y se lleva a cabo en un equipo compacto, empleándose un flujo de gas inerte que puede reutilizarse sin ningún tratamiento, puesto que el circuito es cerrado. Como es un proceso económico y no requiere de una gran inversión, se recomienda su uso en micro y pequeñas empresas. En tanto, los procesos utilizados actualmente por las grandes industrias requieren una gran cantidad de gas, que precisa pasar por un tratamiento de purificación en otras instalaciones antes de su reutilización. El proceso de recuperación de masa molar debe realizarse inmediatamente después de la descontaminación del PET, ya que ambas etapas se efectúan en el mismo aparato. Una vez concluido este proceso, los copos pasan por una máquina extrusora, donde se producen gránulos apropiados para moldear botellas o hilos de refuerzo de neumáticos.
El sistema compacto puede usarse en empresas vinculadas al reciclaje de PET, fabricantes de hilos textiles y envases. Por ahora no han aparecido interesados. Pero el crecimiento del sector de reciclaje en Brasil muestra que invertir tanto en la descontaminación de la resina plástica como en la recuperación de sus propiedades físicas puede ser una alternativa viable para los pequeños empresarios, y también para sacar de los rellenos sanitarios los envases plásticos.
Un polímero versátil
El PET fue desarrollado en 1941 por dos químicos ingleses: Rex Whinfield y Dickson, del Laboratorio ICI, que comenzó la producción de fibras a partir de 1950 en Inglaterra. A la misma época, la producción en Estados Unidos empezaba en Du Pont, pero las botellas fabricadas con este polímero derivado del petróleo recién empezarían a fabricarse en la década de 1970. El reciclaje comenzó diez años después, cuando Estados Unidos y Canadá dieron inicio a la recolección de botellas plásticas, que se transformaban en relleno de almohadones. La calidad del PET mejoró y así fueron surgiendo nuevas aplicaciones, como por ejemplo en telas y en botellas para productos no alimenticios. Pero recién en la década de 1990, el gobierno estadounidense autorizó el uso del material reciclado en envases de alimentos. En Brasil, el polímero comenzó a utilizares en 1988, inicialmente en la industria textil. Solamente en 1993 empezó a usarse en el mercado de envases de manera ostensible, principalmente para refrescos. Las cifras de 2003 traducen a las claras este panorama. De las 330 mil toneladas producidas este año, 227 mil tuvieron como destino la industria de gaseosas, 65 mil la de agua mineral y 38 mil la de aceite comestible. El reciclaje del PET, al margen de sacar los residuos plásticos de los rellenos sanitarios, utiliza tan sólo el 0,3% de la energía total necesaria para la producción de resina virgen. Asimismo, el Pet tiene la ventaja de poder reciclarse varias veces, para la fabricación de diferentes productos de alta calidad. Las fibras se utilizan para rellenar de colchones y almohadas, para la confección de edredones y mantas, tejidos y telas, y los filamentos, para la fabricación de sogas, cerdas de escobas y cepillos. Parte de esta resina se utiliza como materia prima también en la industria de pinturas, tubos hidráulicos, piezas inyectadas y películas para termoformado, entre otras aplicaciones.
Los Proyectos
1. Estudios en reciclaje de PET post consumo para aplicaciones en envases de alimentos
2. Proceso de descontaminación e incremento de masa molar de PET reciclado
Modalidades
1. Línea Regular de Auxilio a la Investigación
2. Programa de Apoyo a la Propiedad Intelectual
Coordinadora
Sati Manrich – UFSCar
Inversión
1. R$ 43.318,00 (FAPESP)
2. R$ 6.000,00 (FAPESP)
