Miguel Ángel Rodiel, IMDEA MATERIALES and José Manuel Torralba, IMDEA MATERIALES
¿Son los españoles adictos a la basura? No a la comida basura, ni a la “telebasura” que nos engancha a muchos por la tarde-noche, sino a la basura en sí: la que llena nuestros vertederos y, más allá, nuestros ríos, mares y nuestro entorno en general.
Pues, según las estadísticas, la respuesta es sí: enviamos 223 kg por persona al vertedero al año, más del doble que la media de la Unión Europea. Este dato, entre otros, revela que, aunque avanzamos, la economía española sigue respondiendo a un modelo lineal de “extraer-producir-usar-tirar”, que ya no es viable ni sostenible.
La economía circular: conocida por muchos, lograda por pocos
Durante la última década, España ha avanzado de forma notable en su conciencia pública sobre la economía circular.
Según el último informe de la Fundación COTEC, hoy un 60 % de la población conoce el significado de este concepto, mientras que en 2013 lo hacía solo un 11 %, gracias a la mayor presencia del tema en políticas públicas, empresas y medios.
Para el otro 40 %, clarificamos: la economía circular es aquella en la que el valor de los productos, los materiales y los recursos se mantiene en la economía durante el mayor tiempo posible, y en la que se reduce al mínimo la generación de residuos.
La transición hacia una economía circular ofrece tanto beneficios ambientales como ventajas económicas y estratégicas más amplias: mayor seguridad de recursos, avances hacia la neutralidad climática, reducción de la contaminación, apoyo a la actividad industrial local, nuevas oportunidades de negocio, creación de empleo, etc.
Sin embargo, el mismo informe advierte que seguimos lejos de lograr un modelo realmente sostenible.
Más allá del volumen de basura que generamos, solo reciclamos el 41 % de los residuos municipales y apenas el 8,5 % de los materiales se reintroduce en la economía.
El reciclaje: un elemento importante, no suficiente
Desde hace muchos años hemos aprendido la importancia de reciclar. Pero ¿hasta qué punto se pueden reciclar los materiales? Porque no todos los tipos de materiales se reciclan igual de bien (¿o mal?).
Los cerámicos (como el hormigón y el cemento, los ladrillos, etc.) constituyen una importante familia de materiales (en volumen, los más utilizados del mundo) y son difícilmente reciclables.
Se fabrican mediante una tecnología denominada sinterización, que hace que, una vez consolidados, no exista una posible vuelta atrás en el proceso de fabricación. Las técnicas de reciclado pasan por moler las cerámicas y utilizar las partículas generadas como “relleno” en otros materiales, siendo el volumen de material reciclado escaso y de poco valor añadido.
El vidrio, primo hermano de las cerámicas, se recicla mejor, alcanzando en Europa tasas superiores al 80 %.
El dilema de los plásticos
Mientras tanto, suele asumirse que los polímeros, lo que conocemos como “plásticos”, son materiales reciclables. Sin embargo, solo una familia de ellos (los termoplásticos) es reciclable. Los plásticos “termoestables”, muchos de ellos resinas utilizadas también para fabricar materiales compuestos, en su gran mayoría no se pueden reciclar.
Y aunque la mayoría de los plásticos con los que convivimos en nuestro día a día son termoplásticos, supuestamente reciclables, menos de un 10 % del plástico producido globalmente es de origen reciclado.
El gran reto de los polímeros es aumentar su reciclabilidad y sustituir sus materias primas (procedentes del petróleo) por materiales que puedan hacerlos biodegradables. Así se conseguirá que su huella de carbono como contaminante se reduzca considerablemente.
Repensar los compuestos
El problema de los materiales compuestos es que combinan plásticos poco reciclables con materiales de refuerzo, en especial fibras, muy difíciles de separar, lo que hace que su reciclaje sea complejo y en muchos casos, poco viable.
En el diseño de nuevos materiales compuestos, si queremos apostar por la circularidad necesitamos, de forma ineludible, pensar en nuevas resinas reciclables, fibras de refuerzo recuperables, recubrimientos que faciliten el desensamblado o estructuras que permitan separar los componentes sin perder propiedades y calidad.
Aprovechar la chatarra
Y, por último, tenemos los metales, posiblemente la familia de materiales con más recorrido en su reciclado y los beneficios asociados. Usando chatarras como materias primas, evitamos tener que recurrir al consumo directo de metales críticos.
La utilización de la chatarra también minimiza de forma considerable la emisión de CO₂ en el desarrollo de una aleación. Un caso muy estudiado es el de las emisiones que se producen al fabricar acero a partir de chatarra o a partir de mineral de hierro, lo que resulta en una reducción de emisiones de entre el 75 y el 80 %.
Sin embargo, nuestro nivel de reciclado en este campo dista mucho de lo deseable. La tasa de recogida de residuos eléctricos y electrónicos en la UE se sitúa en apenas el 37,5 %, muy por debajo del objetivo del 65 %, y la situación respecto a la chatarra no es mucho mejor. En Europa, como término medio, solo se recicla entre el 40 y el 50 % de la chatarra que se genera, siendo el acero la aleación que más se reutiliza (alrededor del 85 %).
Pero ¿qué tiene que ver todo esto con la ciencia e ingeniería de materiales? La respuesta es: todo.
Ingeniería de materiales
El reciclaje, por sí solo, no puede hacer frente al reto que tenemos por delante. Además, es necesario actuar en otras direcciones para mejorar la circularidad.
Ya no vale solo con que el material que se desarrolle e introduzca en el mercado tenga buenas propiedades y tenga bajo coste, es decir “bueno, bonito y barato”. Los materiales deben desarrollarse y diseñarse desde un principio, asegurando que son sostenibles (duraderos, reutilizables y/o refabricables y/o reciclables) y seguros para las personas y el mediambiente.
También debemos seguir desarrollando técnicas de fabricación que consuman menos energía y minimicen la generación de residuos. Por ejemplo, en el caso de aleaciones metálicas, hoy en día existen técnicas de fabricación aditiva que pueden reducir el consumo total de energía entre el 30 y el 60 % frente a tecnologías de fabricación que incluyen más procesos intermedios y mecanizado.
Otro ámbito clave es la extensión de la vida útil de los productos. En un modelo de economía circular, reparar no es un simple gesto opcional, sino una auténtica estrategia de sostenibilidad.
Aquí la ingeniería de materiales investiga soluciones que permiten que los productos duren más y fallen menos a través de recubrimientos anticorrosión; sensores embebidos que detectan daños antes de que sean críticos; materiales que se autorreparen cuando aparecen microgrietas; o herramientas digitales que predicen cuándo una pieza debe ser reparada o sustituida.
La dependencia de materias primas
Si queremos reducir nuestra dependencia de materias primas externas que en muchas ocasiones pone en riesgo las cadenas de suministro de sectores estratégicos, disminuir la presión sobre nuestros ecosistemas y construir una economía competitiva, los materiales deben situarse en el centro de la estrategia.
La buena noticia es que la ciencia e ingeniería de materiales ya está proporcionando soluciones y trabajando en las que necesitamos.
La circularidad no es una opción, es una necesidad crítica. Y si España apuesta con decisión por la investigación, la innovación y la colaboración en el campo de los materiales, podrá conseguir que su economía sea fuerte, resiliente y sostenible.
Es urgente hacer frente a la montaña de basura que generamos, o nos sepultará.
Miguel Ángel Rodiel, Director de Tecnología, IMDEA MATERIALES and José Manuel Torralba, Catedrático de la Universidad Carlos III de Madrid, IMDEA MATERIALES
Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.
