Transición hacia una economía circular de los residuos plásticos de automoción (CIRPLACAR)

Desde un punto de vista industrial los sectores industriales donde actualmente existe una mayor demanda de materiales plásticos son principalmente el embalaje (alrededor del 40%), la construcción (alrededor del 20%) y el sector automotriz (10%). Aunque ha habido algunos avances en el desarrollo de procesos para el reciclaje de plásticos durante la última década, las tasas de reciclaje siguen siendo bajas. La actual Estrategia de Plásticos de la UE destaca algunos de los sectores clave donde existe potencial para el uso de un mayor volumen de material reciclado, entre ellos, el sector de vehículos al final de su vida útil (ELV). [EC, 2018].
Los plásticos utilizados en los automóviles son muy diversos, los componentes principales representan alrededor del 70% de los plásticos utilizados en los vehículos, siendo los siguientes: polipropileno (PP), poliuretano (PU), poliamidas (PA) y cloruro de polivinilo (PVC), polietileno (PE), policarbonato (PC), acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), monómero de dieno de propileno de etileno (EPDM), entre otros. La tasa actual de reciclaje de plásticos de ELV representa solo el 3%, el resto se envía a vertederos e incineración [Cardamone, 2022]. Esta tasa evidencia la urgente necesidad de desarrollar nuevas estrategias y procesos para el reciclaje de los plásticos de ELV.
El objetivo general de CIRPLACAR es contribuir con avances científicos y tecnológicos relevantes para aumentar el volumen de reciclaje de plásticos en el sector de vehículos al final de su vida útil (ELV). Para alcanzarlo, CIRPLACAR propone un desafío científico inexplorado hasta la fecha, basado en un enfoque multifacético que integra procesos de reciclaje mecánico (MR) y químico (CR) para potenciar sus efectos sinérgicos (mecánico, químico a monómero y químico a productos químicos de alto valor), todo ello respaldado por consideraciones de sostenibilidad del ciclo de vida y tecnoeconómicas para mejorar la viabilidad de los procesos de reciclaje, cambiando así el paradigma de los ecosistemas industriales típicamente lineales a circulares.
Se estima que CIRPLACAR puede contribuir a un cambio significativo en el escenario actual, permitiendo un aumento considerable en la tasa de plásticos de ELV enviados a procesos de reciclaje (actualmente solo el 3%). En particular, se apuntará a las siguientes tasas mínimas de reciclaje/recuperación para las materias primas empleadas en el proyecto CIRPLACAR: 40% de MR y 60% considerando MR y CR juntos. Asimismo, se evaluará la posibilidad de utilizar como combustible la fracción del aceite que no puede ser reciclada a productos químicos para alcanzar un objetivo global de reciclaje + recuperación de energía de al menos el 75%. Este proyecto está claramente alineado con el Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia y el “principio DNSH”.
CIRPLACAR ofrece como novedad los siguientes aspectos: (i) Integración de enfoques de reciclaje mecánico y químico para optimizar todo el proceso, maximizando la tasa de reciclaje de los residuos plásticos de ELV; (ii) desarrollo de métodos novedosos para identificar los principales polímeros y aditivos en los residuos de ELV, facilitando su recuperación más eficiente; (iii) evaluación de las propiedades de las corrientes de plásticos de ELV para establecer los sectores más adecuados para su aplicación como reciclados; (iv) desarrollo de rutas de transformación termoquímica, mediante pirólisis catalítica, para producir productos químicos (en lugar de combustibles), investigando la separación de los componentes valiosos del aceite; (v) investigación de diferentes estrategias para la eliminación de sustancias peligrosas (principalmente compuestos halogenados) presentes en los residuos de ELV que pueden dificultar su recuperación; y (vi) desarrollo, por primera vez en el sector, de una evaluación completa de sostenibilidad del ciclo de vida para garantizar que las tecnologías propuestas sean socialmente responsables y ambientalmente sostenibles.

Esta comunicación está integrada en un proyecto que busca aplicar los principios de economía circular a los residuos plásticos que pueden ser recuperados de vehículos fuera de uso (VFU). Este informe tiene como objetivo es visibilizar el contexto actual, las partes del vehículo que son susceptibles de recuperar, la estrategia de tratamiento de reciclado propuesta para transformar ese material residual en un producto que pueda introducirse en el mercado cumpliendo los requerimientos de calidad; así como el desarrollo, por primera vez en el sector, de una evaluación completa de sostenibilidad del ciclo de vida para garantizar que las tecnologías propuestas sean socialmente responsables y ambientalmente sostenibles.

Objetivo 1
Evaluación de la calidad de los residuos plásticos de los VFU utilizando diferentes técnicas (espectroscópicas, microscópicas, térmicas, mecánicas, reológicas…). Lo que nos permite identificar los componentes plásticos mayoritarios, y la presencia de aditivos.

Objetivo 2
Evaluación de la viabilidad del reciclado mecánico de los materiales plásticos que componen diferentes piezas extraídas de VFU, para fabricar nuevas materias primas plásticas que serían aplicadas en la industria del automóvil o sectores alternativos . Las piezas de VFU´s utilizadas son: parachoques, depósitos de combustibles y salpicaderos.

Objetivo 3
Evaluación de la viabilidad de la conversión termoquímica (reciclado químico), mediante procesos basados en pirólisis, así como la utilización de catalizadores y trampas de halógenos. Se ha aplicado a aquellas fracciones plásticas no aptas para ser recicladas mecánicamente.

Objetivo 4
Evaluación del ciclo de vida medioambiental, económico y de vida social.

Hasta la fecha los resultados más destacados son los correspondientes al reciclado mecánico del polipropileno del paragolpes. El material recuperado mezclado con resina virgen mantiene unas propiedades mecánicas, resistencia térmica y de oxidación similares a la del material virgen, incluso cuando son evaluadas en varios ciclos de reciclado. Por lo que son materiales reciclados óptimos para ser utilizados en en el reciclado de circuito cerrado. Estos resultados han sido publicados en la revista científica Polymer Degradation and Stability, 230, 2024, 111024.

En los tanques de combustible de polietileno, el material reciclado o su mezcla con resina virgen también es prometedora para s reciclado de circuito cerrado y abierto. Estos resultados has sido presentados en el congreso: Poly-Char Conference 2024: Polymers for our future.
En reciclado químico,se está desarrollando un proceso de pirólisis catalítica para obtener las fracciones de alto valor y eliminar halogenos.