¿Qué tipos de tecnología de reciclaje tienen el mayor impacto?

Conclusiones clave

• El reciclaje mecánico reutiliza materiales mediante procesos físicos, pero produce subproductos de menor calidad. Es más barato pero compromete la integridad de los materiales reciclables.
• El reciclaje químico descompone los desechos en monómeros individuales y se adapta a una gama más amplia de desechos. La pirólisis, la gasificación y la solvólisis son tipos de reciclaje químico.
• Las máquinas expendedoras inversas y los programas de incentivos fomentan el reciclaje, pero están limitados por los materiales reciclables que aceptan. El reciclaje de residuos en energía y de baterías de iones de litio también tiene potencial.

Las tasas de reciclaje en todo el mundo se están estancando a pesar de que las organizaciones sin fines de lucro (OSFL) y los ambientalistas están creando conciencia. Diferentes tipos de residuos siguen acabando en los mismos vertederos. Si bien varios factores contribuyen a una mala gestión de residuos, los principales culpables son los procesos de reciclaje y la recogida inconsistentes. Muchos países todavía utilizan sistemas baratos pero obsoletos.

Entonces, a medida que avanzan las tecnologías de reciclaje, ¿qué tipos de tecnología de reciclaje tienen el mayor impacto?

1. Reciclaje Mecánico

El reciclaje mecánico reutiliza los materiales recolectados a través de diversos procesos físicos, como trituración, fusión y reformado. Conserva la estructura química de los materiales reciclables, lo que significa que no se pueden mezclar diferentes materiales. Las autoridades de residuos suelen utilizar este proceso cuando reutilizan artículos de papel, vidrio, metal y plástico.

Muchos sectores públicos y privados dependen de procesos de reciclaje mecánico porque son más baratos que otras tecnologías de reciclaje. Los aficionados al bricolaje incluso construyen instalaciones improvisadas que muelen, derriten y moldean materiales reciclables.

Sin embargo, una desventaja del reciclaje mecánico es que generalmente produce subproductos de menor calidad que otros sistemas. Los procesos físicos severos comprometen la integridad estructural de los materiales reciclables. Por ejemplo, es posible que notes que las bolsas de papel y las botellas de plástico hechas de materiales 100% reciclados parecen endebles.

2. Reciclaje químico

El reciclaje químico descompone los residuos en sus componentes básicos. Produce monómeros individuales y los reutiliza en nuevos productos; los materiales reciclables ya no conservan sus formas originales. De hecho, adoptan un estado de la materia completamente diferente.

La mayor ventaja del reciclaje químico es que se adapta a una gama mucho más amplia de residuos. Los procesos mecánicos no pueden reciclar artículos "sucios". La mayoría de las plantas de gestión de residuos envían materiales reciclables corroídos, sucios o contaminados (por ejemplo, botellas de plástico con restos de jugo y paquetes de carne cruda) a los vertederos.

El OCDE Incluso informa que sólo el nueve por ciento de los residuos plásticos se reciclan. Actualmente existen tres tipos de reciclaje químico.

pirólisis

La pirólisis calienta los materiales reciclables en descomposición térmica a alta temperatura y sin oxígeno que oscila entre 752 y 1472 grados Fahrenheit. Es común en el manejo de plásticos complejos. El proceso los descompone a nivel molecular y los revierte en subproductos reciclados de bioaceite, gas de síntesis o carbón vegetal. Los subproductos de la pirólisis son casi de la misma calidad que los materiales vírgenes. Este vídeo muestra una excelente demostración de cómo el reciclaje químico, a diferencia de los procesos mecánicos, mantiene la calidad.

El FHWA afirma que los automovilistas estadounidenses desechan más de 280 millones de neumáticos al año, pero los fabricantes no pueden utilizar descuidadamente caucho reutilizado, sostenible pero inseguro. Big Atom Tire Recycling resuelve este problema mediante pirólisis. Su equipo descompone químicamente neumáticos de desecho en petróleo crudo y plástico, que podrían servir como materia prima para neumáticos de carretera nuevos y fiables.

Gasificación

La gasificación es un proceso de reciclaje termoquímico que calienta los materiales reciclables entre 1.472 y 2.192 grados Fahrenheit con oxígeno limitado. Descompone plástico usado, biomasa y residuos orgánicos. Pero a diferencia de la pirólisis, este complejo sistema requiere una temperatura mucho más alta para generar calor, electricidad y gas de síntesis (gas de síntesis). La gasificación también presenta una forma eficiente de generar energía limpia a partir de materiales reciclables desechados. El consumo de combustibles fósiles disminuiría en todo el mundo si la gente obtuviera energía a partir de paneles solares y residuos reciclados.

Solvólisis

La solvólisis es un proceso termoquímico de baja temperatura que disuelve materiales reciclables en un solvente especial entre 212 y 572 grados Fahrenheit. Es una forma eficiente de reciclar poliésteres o poliuretanos. Las instalaciones de gestión de residuos suelen enviar estos tipos de residuos plásticos mezclados a los vertederos, ya que no pueden soportar el reciclaje mecánico.

Por supuesto, la solvólisis también incluye biomateria y residuos orgánicos. Los subproductos más comunes de la solvólisis incluyen combustible, oligómeros y monómeros. Estos materiales reciclados son versátiles; los fabricantes pueden utilizarlos para producir productos plásticos de calidad, alcohol etanol y lubricantes.

Si bien la pirólisis, la gasificación y la solvólisis son superiores a los sistemas de reciclaje mecánico, sólo unas pocas instalaciones de gestión de residuos pueden invertir en ellos. Desafortunadamente, su adquisición y mantenimiento son costosos. Podrían pasar décadas antes de que se conviertan en tecnologías de reciclaje estándar en todo el mundo.

3. Máquinas expendedoras inversas

Las máquinas expendedoras inversas (RVM) promueven el reciclaje al alentar a las personas a depositar materiales reciclables (por ejemplo, recipientes de vidrio vacíos, botellas de plástico y latas de aluminio) para obtener recompensas. Suelen repartir cupones, tarjetas de descuento o dinero en efectivo. Simplemente inserte sus materiales reciclables en la máquina, recoja sus recompensas y automáticamente clasificará sus desechos por usted. La mayor limitación de los RVM es que son exigentes con los materiales reciclables que aceptan. Dado que la mayoría de las instalaciones de gestión de residuos todavía utilizan procesos mecánicos, no pueden correr el riesgo de recibir materiales reciclables contaminados que podrían terminar en los vertederos.

Las marcas minoristas imitan el mismo concepto al incentivar a los consumidores a reciclar artículos específicos. Llevar El proceso de reciclaje de Apple como ejemplo. Alienta a los usuarios a depositar sus viejos dispositivos Apple a cambio de promociones y descuentos especiales.

4. Valorización de residuos en energía (WtE)

Waste-to-Energy recicla residuos municipales, industriales y agrícolas mediante una combustión controlada a alta temperatura. Produce subproductos de energía limpia (por ejemplo, calor y electricidad). A mayor escala, las tecnologías WtE podrían ayudar a que los recursos energéticos alternativos sean más accesibles.

Si bien la WtE y la gasificación siguen el mismo proceso y producen los mismos subproductos, tenga en cuenta que utilizan tecnologías diferentes. La gasificación calienta los desechos con oxígeno limitado, mientras que la WtE incinera directamente los materiales reciclables. Además, WtE no puede producir gas de síntesis.

5. Reciclaje de baterías de iones de litio

Con la creciente dependencia de la sociedad de dispositivos eléctricos como teléfonos inteligentes, scooters y coches eléctricos, la demanda de baterías de iones de litio aumenta constantemente.

AIE informa que la demanda de vehículos eléctricos aumentó de 330 a 550 GWh en 2022. Y si bien se puede decir que las baterías de iones de litio son menos dañinas que los combustibles fósiles, su producción en masa iniciará inadvertidamente más proyectos mineros.

El mejor enfoque es seguir sistemas de reciclaje más sostenibles. Las instalaciones de eliminación y reciclaje de baterías deberían ejecutar estos procesos para que los fabricantes de iones de litio puedan dejar de depender de materiales vírgenes.

La pirometalurgia se incluye en la pirólisis. Implica calentar baterías recicladas en espacios controlados de alta temperatura con poco o nada de oxígeno. Las instalaciones de reciclaje pueden extraer varios metales terrestres después de su descomposición. El principal inconveniente de la pirometalurgia es que emite óxido de nitrógeno y azufre durante el proceso de calentamiento, y las instalaciones deberían controlar estas emisiones.

La hidrometalurgia es lo opuesto a la pirometalurgia. Es un proceso a baja temperatura que disuelve las baterías recicladas en una solución especial. Las instalaciones de reciclaje también extraen metales terrestres después de su descomposición. El mayor problema de la hidrometalurgia es que produce aguas residuales, que las instalaciones deben eliminar de forma segura y cuidadosa.

Reciclaje Directo

El reciclaje directo es un proceso mecánico en el que las baterías agotadas se reciclan y reacondicionan. Es un sistema barato y accesible. Solo tenga en cuenta que las baterías reacondicionadas ya no son adecuadas para la función original prevista; solo puede usarlas como fuentes de energía de respaldo.

Haz tu parte saber cómo deshacerse de las baterías agotadas. C&ES informa que sólo el cinco por ciento de las baterías de iones de litio se reciclan porque los consumidores y fabricantes siguen métodos de eliminación descuidados.

Los avances tecnológicos seguirán racionalizando los sistemas de reciclaje

Las tasas de reciclaje en todo el mundo no mejorarán de la noche a la mañana. Los hogares, las entidades privadas, las organizaciones sin fines de lucro y los organismos gubernamentales deben trabajar para utilizar tecnologías de reciclaje eficientes e intentar integrarlas en las políticas locales de gestión de residuos. Todavía hay demasiados sistemas de clasificación avanzados infrautilizados. Sólo hay que tener en cuenta que los sistemas de reciclaje eficientes simplemente mitigan los daños del creciente problema de los residuos en la sociedad. Todo el mundo debería seguir centrándose en eliminar los productos de plástico de un solo uso.