Los plásticos son polímeros. La definición más simple de un polímero es algo compuesto por muchas unidades. Los polímeros son cadenas de moléculas. Cada eslabón de la cadena suele estar formado por carbono, hidrógeno, oxígeno y / o silicio y para hacer la cadena, muchos enlaces se enganchan o son polimerizados juntos.
El reciclaje de plásticos es una práctica muy útil para reducir los desperdicios sólidos del municipio. Al menos en los Estados Unidos, los plásticos representaban cerca del 8% de estos desperdicios y se preveía que para el año 2000 serían el 10%. El reciclaje ha recibido mucha atención y se han desarrollado muchas técnicas para mejorarlo. Algunos de estos procedimientos empezaron a desarrollarse en los años 70's, cuando algunos países comenzaron a incinerar sus residuos plásticos. Desde entonces, ha habido muchos avances en la manera de reciclar plásticos, dando como resultado cuatro tipos de reciclaje de plásticos:
Primario, Secundario, Terciario y Cuaternario
El proceso de reciclaje primario es fundamentalmente el mismo para los distintos plásticos. Consiste en la separación, limpieza y peletizado.
La separación es tan difícil que algunos sistemas automatizados, además del manual, han sido desarrollados. Uno de estos sistemas automatizados son las máquinas foto-ópticas , las cuales reconocen formas y transparencias. Existen otros métodos de separación automatizada basados en las diferencias en gravedad específica, difracción de rayos X y disolución en solventes. Los métodos de separación pueden ser clasificados en separación macro, micro y molecular. La macro separación se realiza sobre el producto completo utilizando el reconocimiento óptico del color o la forma. La separación manual se incluye dentro de esta categoría. Esta clasificación se ve auxiliada por un código de números. La micro separación puede hacerse por una propiedad física específica como el tamaño, peso, densidad, etc. Por otra parte, la separación molecular involucra procesar el plástico por disolución del mismo y luego separar los plásticos basados en la temperatura.
Los plásticos separados están generalmente contaminados con comida, papel, piedras, polvo o pegamento. Por esta razón, primero tienen que ser limpiados al granulárseles y luego se debe lavar este granulado en un baño de detergente. Otra opción de limpiado es granular los plásticos repetidamente e irlo desechando sobre pantallas movibles. Además, Caroline Rennie recomienda la utilización de hidrociclones cuando el desecho plástico está muy contaminado. Rennie explica: "El plástico contaminado es removido y al ser ligero, flota en la superficie donde es expulsado. Los contaminantes caen al fondo y se descargan". Después del proceso de limpieza, los plásticos reciben el nombre de "hojuelas limpias" o "granulado limpio".
El granulado limpio y seco puede ser ya vendido o convertirse en "pellet". Para esto, el granulado debe fundirse y pasarse a través de un tubo para tomar la forma de espaguetti al enfriarse en un baño de agua. Una vez frío, es cortado en pedacitos llamados "pellet".
El reciclaje secundario convierte al plástico en artículos con propiedades que son inferiores a las del polímero original. Algunos ejemplos de plásticos recuperados por esta forma son los termoestables o plásticos contaminados. El proceso de mezclado de plásticos es representativo del reciclaje secundario. Este método elimina la necesidad de separar y limpiar y de esta forma la mezcla de plásticos (incluyendo tapas de aluminio, etiquetas de papel, polvo, etc.), se muelen y funden juntas dentro de un extrusor. Los plásticos pasan por un tubo con una gran abertura hacia un baño de agua y luego son cortados a varias longitudes dependiendo de las especificaciones del cliente. Los plásticos termoestables son partes que no se funden y que tienden a acumularse en el centro de la mezcla y los plásticos más viscosos tienden a salir, dándole al producto final una apariencia uniforme.
El reciclaje terciario degrada al polímero a compuestos químicos básicos y combustibles. Este tipo de reciclaje es diferente de los dos primeros mencionados anteriormente fundamentalmente porque involucra un cambio químico, no sólo un cambio físico. En el reciclaje terciario las largas cadenas del polímero se rompen en pequeños hidrocarburos (monómeros) o monóxido de carbono e hidrógeno.
Actualmente, el reciclaje terciario cuenta con dos métodos principales: pirolisis y gasificación, no obstante se están desarrollando otros métodos como la metanólisis y la glicólisis.
El estudio de los métodos pirolíticos para recuperación de residuos sólidos comenzó en los años 70's en Estados Unidos, Japón y Europa. Arthur Warner define pirólisis como ¨un proceso de reforma en el cual la gasificación de los compuestos fácilmente degradables se hace por un calentamiento directo o indirecto¨. Se debe tener en cuenta que la pirólisis o cracking térmico es una técnica muy conocida en el procesado del petróleo. Existen numerosas variantes de la pirólisis: pirólisis de cauce fijo, de cauce fluido, de cauce dirigido y de cauce agitado. Entre estas, el cauce fluido ha recibido especial atención porque puede convertir una gran variedad de materiales, incluyendo plástico, aceites y aguas cloacales en petroquímicos crudos. Los sistemas de cauce fluido utilizan un gas de polímero o un gas inerte para fluidizar el cauce de arena a temperaturas entre los 400 y 800oC para producir productos de petróleo líquidos. El cauce fluidizado de arena provee un buen mezclado y transferencia de calor. Las ventajas de la pirólisis son: a) No involucra un paso de separación.b) Recupera los plásticos en sus materias primas, de manera que se pueden rehacer polímeros puros con mejores propiedades y menos contaminación.
La gasificación tiene el mismo principio que la pirólisis: el calentamiento convierte las grandes cadenas de carbono en pequeñas cadenas, pero se lleva cabo en condiciones más drásticas que la pirólisis (temperaturas superiores a los 900oC y presiones por encima de los 60 bares). Este método tiene numerosas variantes, entre éstas, una que ha sido aplicada por Thermoselect S. A. La compañía está produciendo 600 Kg. de gas de síntesis, 220 Kg. de escoria, 23 Kg. de metales y 18 Kg. de sales por tonelada métrica de desecho, el cual primero es compactado, desgasificado y pirolizado a 600oC y alimentado al gasificador a 2000oC. El gas de síntesis obtenido de la gasificación puede ser utilizado para producir electricidad, metanol o amoniaco.
Metanólisis y glicólisis para el reciclado de PET han sido desarrolladas por DuPont, Hoechst Celanese, Eastmant Chemical y Shell Chemical. La metanólisis es la ruptura de las cadenas causada por metanol y la glicólisis es la ruptura de un enlace glicosídico producida por alguna sustancia. La alcohólisis ha sido utilizada también por Sherwin Williams para convertir residuos de PET en poliésteres solubles. Esta alcohólisis es asistida por un catalizador tal como Ba(OH)2.
Consiste en el calentamiento del plástico con el objeto de usar la energía térmica liberada de este proceso para llevar a cabo otros procedimientos, es decir, el plástico es utilizado como un combustible con el objetivo de reciclar energía. La incineración puede incluirse en esta clasificación siempre que la recuperación de calor sea acompañada de un generador de vapor o por el uso directo de gases de humo de alta temperatura, en un proceso que requiera una fuente de calor externa. Estos gases de humo son para recalentar, secar o templar hornos. La incineración posee otras ventajas:a) Disminuye considerablemente la cantidad de espacio ocupado en los rellenos sanitarios.b) La recuperación de metales.c) El manejo de diferentes cantidades de desechos. Sin embargo, algunas de sus desventajas son: la generación de contaminantes gaseosos, aunque ésta es mínima, y la gran inversión monetaria que representa.