El reciclaje del plástico es fundamental para que el mundo deje de ser una economía lineal y pase a ser una economía circular. Los estándares nuevos y los revisados de ASTM International apoyarán la transición.

By Kathy Hunt

May 10, 2021

El reciclaje del plástico es fundamental para que el mundo deje de ser una economía lineal y pase a ser una economía circular. Los estándares nuevos y los revisados de ASTM International apoyarán la transición.

A medida que la sociedad y los gobiernos del mundo adoptan la sostenibilidad, se hace hincapié cada vez más en el cambio de una economía lineal a una circular.

Durante siglos, la economía mundial ha sido lineal, tomando, fabricando y desechando materiales, a menudo como productos de un solo uso. Según el Banco Mundial, cada año se producen en el mundo más de 2.000 millones de toneladas de residuos sólidos urbanos, gran parte de los cuales terminan en los vertederos. Los países ricos, que representan cerca del 16 % de la población mundial, crean el 34 %, es decir, 683 millones de toneladas, de residuos en total. De los residuos procedentes de estos países, el 51 % consiste en materiales que podrían haberse reciclado pero que en cambio, se han desechado. De esa cantidad, los plásticos representan el 44 %.

Los costos financieros y medioambientales de una economía lineal son considerables, sobre todo en el caso de los plásticos de larga duración. Miles de millones de dólares en plásticos viables terminan en vertederos, donde, debido a su durabilidad, no se descompondrán por cientos de años. Mientras tanto, millones de toneladas de plástico llegan a los océanos del mundo cada año.

Una economía circular se separa de esta ruta hacia una más sostenible, a fin de eliminar los residuos y el consumo de recursos finitos. Para alcanzar ese objetivo, los productos deben fabricarse y utilizarse durante el mayor tiempo posible. Cuando los artículos dejan de funcionar, debe recuperarse los materiales para crear nuevos bienes a partir de los productos originales. En otras palabras, es necesario reciclar y reutilizar.

Inicio del círculo

El plástico desempeña un papel importante en este modelo económico. Por definición, un plástico es un material que contiene una o más sustancias poliméricas orgánicas de alto peso molecular como ingrediente indispensable. El plástico también es sólido en su estado final, y, en alguna etapa de su fabricación o transformación en artículos terminados, se le puede moldear de la forma que se desee.

El plástico, un material versátil, puede reciclarse y destinarse a otros usos como madera y material para terrazas, ropa, juguetes, muebles de jardín y una variedad de otros artículos.

Sin embargo, para que el plástico pueda llegar a esa segunda o tercera encarnación, primero debe gestionarse, identificarse y reciclarse de forma consistente y responsable. Ahí es donde interviene el comité de plásticos de ASTM International (D20). El comité trabaja con diversas partes interesadas para mejorar la reutilización y comercialización de los plásticos.

Actualmente, el comité supervisa cerca de 500 estándares en forma de métodos de ensayo, especificaciones, prácticas recomendadas, nomenclatura y definiciones. Los estándares comprenden los componentes de los plásticos, los ingredientes de los compuestos y las materias primas, que pueden ser de origen fósil (como el petróleo, gas natural o carbón) o renovables (derivados de la caña de azúcar o del maíz, entre otros). Los estándares también comprenden los productos plásticos terminados, como láminas, varillas, tubos, tuberías, materiales celulares y artículos moldeados o fabricados. Además, apoyan áreas críticas como la preparación de muestras y metodologías para los ensayos mecánicos, térmicos, ópticos y analíticos.

"El comité D20 realmente se enfoca en los estándares que serán necesarios para sostener los componentes vitales de la industria del plástico y hacer frente a los desafíos de la sociedad, ya sea en la economía circular con el reciclaje y la comprensión de cómo estos materiales se degradan y lo que eso significa para el medioambiente", dice el presidente del comité, Mark Lavach.

En el pasado, los métodos de ensayo de plásticos y las especificaciones se referían a productos creados a partir de materiales vírgenes y de un flujo constante de materias primas. Estaban bien caracterizados y eran predecibles.

"Cuando empezamos a hablar de la economía circular, nos dirigimos de forma natural al reciclaje, y la naturaleza del flujo cambia", comenta Lavach. "Cuando se produce e intenta vender un material reciclado, a menos que sus propiedades se hayan clasificado adecuadamente, a veces le resulta difícil usarlo al comprador de esta fuente. A los equipos les gusta la consistencia. No les gusta la variabilidad. Tenemos que crear estándares utilizables que permitan la consistencia del suministro que tanto el comprador como el vendedor puedan aceptar y utilizar. En la medida de lo posible, las personas que compran un flujo de reciclaje necesitan un suministro constante".

Desafíos y consideraciones

La elaboración de estándares sobre plásticos sostenibles no está exenta de dificultades. Según Lavach, los clientes esperan recibir un material predecible a partir del cual puedan fabricar piezas invariables. Es una expectativa razonable que necesita de consideraciones adicionales. John Stieha, presidente del subcomité de materiales termoplásticos (D20.15) e ingeniero consultor, está de acuerdo.

"Durante décadas, se estableció el proceso para producir plásticos a partir de materias primas procedentes del suelo, de fuentes vegetales y de todos estos lugares que son realmente consistentes y que reducen al mínimo la influencia de otros factores", dice Stieha. "Sin embargo, después de estar en manos del consumidor, queda expuesto al mundo. El desafío es asegurarnos de que podamos recuperar estos materiales y convertirlos en productos nuevos que funcionen de manera consistente y cumplan con las expectativas".

Rick Fluet, presidente del subcomité de películas, láminas y productos moldeados (D20.19) y especialista en calidad de laboratorio de NOVA Chemicals Corporation, indica ciertas preocupaciones específicas para los procesadores de reciclaje.

"Al reflexionar sobre las estructuras de múltiples materiales, ¿tienen esos materiales parámetros de procesamiento similares? ¿Son compatibles o se segregarán durante el procesamiento de reciclaje posterior? ¿Cómo segregan y clasifican los procesadores de reciclaje las estructuras de varios materiales en función de su composición? Muchos productos plásticos, como las películas, incorporan materiales plásticos diversos, y en algunos casos drásticamente diferentes, a fin de cumplir con los requisitos de rendimiento deseados. Un ejemplo de este producto es la estructura de la película soplada multicapa. La posibilidad de reciclar este tipo de productos se hace muy difícil ya que los materiales incorporados en las estructuras suelen ser incompatibles, no se procesan de la misma forma y son difíciles de separar", dice Fluet.

Como indica Fluet, algunos plásticos presentan obstáculos para el reciclaje. Aun así, otros parecen adaptarse a una economía circular. Los termoplásticos en particular se pueden volver a fundir, volver a modelar y volver a solidificar de manera casi indefinida. Pueden reciclarse y convertirse en otras piezas como poliéster, nailon y fibra para alfombras.

Aunque los termoplásticos parecen ser ideales para su reutilización, Stieha señala que algunos tipos de termoplásticos tienden a reciclarse más fácilmente que otros. Pone como ejemplo las botellas de refresco, que están hechas de tereftalato de polietileno (PET).

"Lamentablemente, hay muchas de estas botellas, pero tiende a haber una materia prima consistente porque suelen estar mejor clasificadas. Los consumidores generalmente saben que deben reciclarlas. Es un plástico valioso que termina en cosas como piezas de automóviles. Es probable que parte de su automóvil esté hecho de botellas de refresco", dice Stieha.

Según un informe de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. del año 2018, las botellas y frascos de PET se reciclaron a una tasa del 29,1 % en los Estados Unidos. En general, en 2018, EE. UU. recicló plásticos a una tasa de 8,7 %. A nivel mundial, la tasa de reciclaje de plástico para ese año fue de aproximadamente 20 %.

Plásticos reciclados posconsumo

Históricamente, ha habido una escasez de estándares para plásticos reciclados posconsumo (PCR) y proveedores de PCR, lo que ha producido un efecto negativo en los esfuerzos de reciclaje. Para subsanar esta deficiencia, el subcomité de plásticos reciclados (D20.95) está redactando tres nuevas especificaciones de PCR.

La nueva especificación para materiales de polietileno reciclado (WK74657) identifica los materiales de polietileno (PE) reciclado según un sistema de clasificación de celdas. El estándar propuesto indica el origen del material, las propiedades físicas, el contenido reciclado total, las métricas de calidad y la orientación reglamentaria cuando se conoce. El estándar se utilizará para clasificar materiales reciclados compuestos por varios materiales y los que contienen aditivos para promover compatibilidad o propiedades físicas específicas.

Jeffrey Biesenberger, presidente del subcomité D20.95, describe el propósito del estándar. "El objetivo del estándar propuesto es no tener decisiones binarias con mucho vocabulario. Queremos reducir las cosas a un gráfico para poder caracterizar cualquier polietileno que esté en ese espacio y representar si se conoce o no su rendimiento o propiedades".

"Nos gustaría darles a los recicladores la opción de combinar su material reciclado con otros materiales para mejorar su rendimiento, como un modificador de impacto, y crear un material de rendimiento diferente, que pueda caracterizarse", continúa. "Un sistema de clasificación que permite seleccionar u omitir propiedades que son o no son importantes para usted, como la resistencia a la tracción o el nivel de contaminación de polipropileno en el polietileno, satisface la necesidad de caracterizar desde el punto de vista del diseño del producto y declarar cuáles son los niveles de contenido postindustrial o posconsumo en los materiales comprados y vendidos".

Las otras dos especificaciones cubrirán polipropileno (PP) y PET. "Estos tres estándares serán muy diferentes porque sus cadenas de suministro son muy distintas. Algunos recicladores solo manejan una. Algunos pueden manejar más de una. Es un problema de la cadena de suministro de principio a fin, y aparte del rendimiento, el mayor obstáculo será tener un producto que cumpla con la FDA [Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU.] para el contacto directo con los alimentos", dice Debra Wilson, directora de ciencia de los materiales de Berry Global y vicepresidenta del subcomité 20.95. Ella dirige el esfuerzo del PP. Agrega que estos estándares abordarán las necesidades reales de rendimiento y los criterios de ensayo adecuados, mientras que los códigos de resina son simplemente códigos de identificación de resinas que no aportan mucho valor en la definición del rendimiento de un flujo de reciclaje específico.

Ella dijo que "vamos a utilizar los estándares que el D20 ya ha desarrollado, según corresponda, pero nuestro trabajo puede implicar también el desarrollo de nuevos estándares de ensayo, para poder probar estos materiales de manera diferente a como lo haría con una resina de primera por motivos de calidad y rendimiento".

En última instancia, dice Wilson, el objetivo del subcomité es desarrollar estándares significativos que ayuden a la industria del plástico en el uso de los PCR.

Microplásticos en el medio marino

Según Lavach, el trabajo del D20.95 y del subcomité de plásticos ambientalmente degradables y productos de base biológica (D20.96) es complementario. "Existe una superposición sustancial en cuanto a la generación de las técnicas que se utilizarán para ayudar a la industria del reciclaje a estudiar los plásticos degradados y la forma de evaluar la calidad del suministro de materia prima de los materiales reciclados", afirma.

Actualmente, el D20.96 está desarrollando una nueva especificación para productos biodegradables en el medio acuoso marino (WK75797). Este tema de trabajo reemplazará la antigua especificación para plásticos biodegradables no flotantes en el medio marino (D7081). El estándar propuesto abarca todos los plásticos, incluidos los microplásticos, que la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de los EE. UU. (NOAA, por sus siglas en inglés) define como partículas de plástico de menos de 5 milímetros de longitud (el tamaño de una semilla de sésamo). Los microplásticos pueden surgir de la degradación de piezas de plástico más grandes, de microperlas y de otras fuentes.

"Este estándar no abordará todas las situaciones de biodegradabilidad del agua. Se sumará a lo que sabemos ahora", afirma el doctor Kelvin Okamoto, presidente del D20.96 y de Green Bottom Line. "Uno de los mayores problemas que tenemos es que casi todas las pruebas actuales se realizan a 30 grados Celsius. La mayoría de las aguas del mundo están a 20, 10 o 0 grados Celsius. El trabajo para determinar la correlación entre esas temperaturas más bajas y los 30 grados Celsius no ha comenzado realmente, y esas pruebas podrían tardar en completarse".

Okamoto agrega que debe comprenderse que hay que establecer estándares con lo que se sabe ahora. "Puede que no sea el estándar absoluto en el futuro, pero mediante el proceso de ASTM, el estándar se actualizará de forma constante a medida que se disponga de más información", dice.

El subcomité busca organizaciones que estén dispuestas a ayudar a financiar un proyecto de 10 años de duración, que implica los costos de un laboratorio, investigadores y equipos. Además, la especificación WK75797 solo se aplica al agua salada. En consecuencia, el subcomité tendrá que realizar pruebas en agua dulce y salobre, cada una de ellas a diferentes temperaturas del agua y a diferentes profundidades simuladas con la correspondiente luz solar filtrada para ver si los microplásticos se degradan de forma diferente en estos entornos.

Se espera que el trabajo de estos subcomités y del comité D20 en general tenga un impacto positivo en la sostenibilidad de los plásticos, y Lavach afirma que el comité está preparado para liderar un esfuerzo a nivel mundial.

"El D20 se está posicionando a la vanguardia de este esfuerzo, trabajando con organizaciones como el Consejo Estadounidense de Química, la Fundación McArthur y esfuerzos globales y de base, y todos ellos están de acuerdo en que 'Tenemos que hacer un mejor trabajo'", dice Lavach. "Veremos cómo la industria del plástico responde y se asegura de que los productos de la industria se ajusten y ayuden a las normas y necesidades de la sociedad. A través del proceso de estandarización, el D20 guiará estos esfuerzos, especialmente durante los próximos 10 a 20 años".

Kathy Hunt es una periodista y escritora que reside en la costa este de los EE. UU.