Solo el 9% del plástico a nivel mundial se recicla. Debido a la mala gestión de los residuos, casi tres cuartas partes terminan en vertederos o en el medio ambiente.
por Tom Dinki, Universidad de Buffalo
Entonces, ¿cómo puede ser más eficiente el reciclaje de plástico?
Un artículo de revisión realizado por investigadores de la Universidad de Buffalo resume las últimas tecnologías y métodos guiados por enfoques de ingeniería de sistemas de procesos, desde solventes químicos que pueden disolver plásticos específicos hasta la clasificación automatizada de plásticos asistida por inteligencia artificial.
Seleccionado como artículo de portada para la edición del 9 de julio de Industrial & Engineering Chemistry Research , una revista de la American Chemical Society, el artículo concluye que el reciclaje basado en solventes es una opción sustentable y económica, pero que reemplazar los plásticos de origen fósil por plásticos de origen biológico sigue siendo un desafío.
«Se necesita más investigación y desarrollo tecnológico para lograr la sostenibilidad en la gestión de plásticos», afirma la autora correspondiente del estudio, Dra. Aurora del Carmen Munguía-López, profesora adjunta del Departamento de Ingeniería Química y Biológica de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UB. «No solo necesitamos enfoques holísticos e integrales, sino que también debemos considerar las ventajas y desventajas de dichos enfoques a lo largo de todo su ciclo de vida».
Los coautores del artículo son el investigador postdoctoral Xate Sánchez-Zarco y el estudiante de doctorado Alan Owusu-Boateng.
Los plásticos siguen siendo irreemplazables
La eliminación inadecuada de plásticos puede provocar la acumulación de residuos plásticos tanto en el medio ambiente (se estima que hay 150 millones de toneladas en el océano) como en el cuerpo humano. La exposición a los plásticos se ha relacionado con cáncer, problemas respiratorios, problemas de fertilidad y retrasos en el desarrollo.
Sin embargo, los plásticos también son una parte crucial de la vida moderna, ya que se utilizan en envases, productos electrónicos, edificios y textiles. Además, ofrecen numerosos beneficios ambientales, desde la reducción del desperdicio de alimentos hasta el aumento de la eficiencia del combustible de los vehículos.
“Eliminar el uso de plásticos no es actualmente una opción viable”, afirma Munguía-López.
Necesitamos alternativas a la actual gestión insostenible de los plásticos.
Los disolventes y la IA podrían ofrecer soluciones de reciclaje
Una de las alternativas podría ser el reciclaje con solventes, que permite reciclar materiales complejos que no pueden reciclarse por medios tradicionales. Los solventes pueden disolver polímeros de alta pureza en un flujo de residuos plásticos, eliminándolos así de contaminantes no deseados.
El artículo destaca un estudio reciente dirigido por la Universidad de Wisconsin-Madison, coescrito por Munguía-López, que encontró que el reciclaje a base de solventes era la opción más económica para reciclar películas plásticas complejas y multicapa utilizadas en el envasado de posos de café.
Si bien el reciclaje a base de solventes genera emisiones de gases de efecto invernadero relativamente bajas, las variaciones en el proceso pueden aumentar significativamente las emisiones. Diversos estudios han demostrado que el reciclaje a base de solventes debería utilizar un método de enfriamiento para reformar los polímeros disueltos de la solución, en lugar de un método de calentamiento que genera más emisiones.
«De cualquier manera, el reciclaje basado en solventes produce mayores emisiones que el reciclaje tradicional, por lo que el mejor enfoque probablemente sea combinar ambos», afirma Munguía-López.
El artículo también resumió la investigación sobre el papel de la IA y el aprendizaje automático en la gestión de plásticos. Un modelo de clasificación desarrollado por investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison, llamado PlasticNet, logró una precisión de clasificación superior al 87 %, e incluso al 100 %, en algunos plásticos específicos. Otros equipos han utilizado la IA para estudiar mejor las tecnologías de reciclaje, desarrollando modelos de procesamiento del lenguaje natural para extraer datos relevantes de la literatura.
«También se necesitarán modelos de IA para abordar las demandas a nivel de la cadena de suministro, como mejorar la planificación del transporte, coordinar a las partes interesadas y evaluar diferentes escenarios de políticas», afirma Munguía-López.
¿Podemos pasarnos a plásticos de origen biológico?
La viabilidad de los plásticos de origen biológico, que se fabrican a partir de cultivos agrícolas como la caña de azúcar y el maíz y podrían eliminarse mediante compostaje, es menos clara.
Si bien los plásticos de origen biológico generan menos emisiones, también requieren mucha agua y tierra, y compiten directamente con el suministro de alimentos. Implementar plásticos de origen biológico también requeriría más instalaciones de compostaje y brindar a la población métodos para separarlos de los plásticos tradicionales.
«No podremos validar los plásticos de origen biológico hasta que consideremos el impacto de todo su ciclo de vida, desde la extracción y producción de materias primas hasta su eliminación y clasificación», afirma Munguía-López. «El trabajo futuro en la gestión de plásticos debería incluir análisis a nivel de sistemas para abordar este problema multiescala y multidimensional».
Más información: Aurora del Carmen Munguía-López et al., Enfoques de Ingeniería de Sistemas de Procesos para la Gestión Sostenible de Plásticos, Investigación en Química Industrial e Ingeniería (2025). DOI: 10.1021/acs.iecr.5c00658
