De residuos a materias primas industriales
El KIT demuestra tecnologías para la economía circular a escala piloto
Con el aumento de los costes energéticos, la escasez de recursos y el creciente volumen de basura, la humanidad tiene un problema de residuos. Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) han creado una nueva plataforma de desarrollo para una economía circular más sostenible: el Carbon Cycle Lab (CCLab). Su investigación incluye un proyecto de reciclado químico de residuos plásticos, que se está pasando a escala piloto. El objetivo del proyecto es incluir en los ciclos de materiales residuos que antes no eran reciclables.
La producción mundial de plástico ha aumentado considerablemente en los últimos 70 años, hasta alcanzar unos 414 millones de toneladas en 2023. Sin embargo, la tasa de reciclado es sólo del 10%. Dado que se prevé que los costes energéticos sigan aumentando mientras los recursos escasean, la transformación industrial debe incluir mayores tasas de reciclaje. KIT está contribuyendo a los esfuerzos para lograr tasas más altas con su nueva plataforma de investigación, el Carbon Cycle Lab (CCLab). Con su proyecto bioliq®, los investigadores del KIT ya habían desarrollado un proceso completo de reciclaje de residuos biológicos. El CCLab amplía ahora su trabajo al reciclaje químico de residuos plásticos. "Para conseguir una economía circular neutra en carbono, tenemos que devolver los residuos de la industria, los hogares, la agricultura y la silvicultura a nuestros ciclos de materiales, y para ello tenemos que utilizar energías renovables", afirma el profesor Dieter Stapf, que dirige el Instituto de Química Técnica del KIT. Según Stapf, un ciclo cerrado del carbono es mejor para el medio ambiente y conserva unos recursos escasos. "En nuestro país, la energía y los recursos son escasos y caros", añadió. "En el futuro, nuestros residuos serán una materia prima. Reciclarlos es eficiente y económico y nos ayudará a reducir nuestra dependencia de las importaciones de combustibles fósiles, algo especialmente urgente con la crisis de Ucrania."
El laboratorio del ciclo del carbono se beneficia de los conocimientos de bioliq
KIT ya está llevando a cabo una amplia investigación sobre el uso de residuos biogénicos y recursos renovables para producir productos químicos y combustibles sostenibles. En el proyecto bioliq®, que concluyó a finales del año pasado, los científicos del KIT y sus socios crearon la primera planta piloto capaz de producir toneladas de gasolina a partir de paja. "Gran parte de lo que hemos aprendido con bioliq® se está aplicando en el CCLab", afirma el profesor Frederik Scheiff, jefe de la División de Tecnología de Combustibles del Instituto Engler-Bunte del KIT. "En la última campaña operativa, demostramos un potencial camino a seguir convirtiendo por primera vez aceites de pirólisis de plástico en materias primas químicas. Es algo que nadie había hecho hasta ahora", explica Scheiff. "Hemos aprendido a desarrollar y ampliar estas tecnologías, y hemos demostrado que también pueden utilizarse para convertir en materias primas químicas residuos plásticos complejos y anteriormente no reciclables".
Aprovechamiento de residuos antes no reciclables
La nueva plataforma de investigación CCLab es una continuación lógica de los métodos iniciados con bioliq® para reciclar materiales de desecho. En la actualidad, el reciclado de alta calidad es imposible para la mayoría de los productos plásticos debido a su composición química y sus impurezas. "En el CCLab trabajamos en el reciclado de materiales que aún hoy se queman o entierran, lo que provoca emisiones de gases de efecto invernadero", explica Stapf. En última instancia, las nuevas tecnologías desarrolladas en el KIT permitirán sintetizar nuevos plásticos a partir de residuos plásticos sin utilizar petróleo ni gas natural, y separarán o destruirán las sustancias nocivas y las impurezas de los residuos. Los productos resultantes se someterán a un tratamiento posterior para crear materias primas para la producción de nuevos plásticos. Con el CCLab, los investigadores pretenden demostrar toda la cadena de valor. "El Carbon Cycle Lab es una importante plataforma de desarrollo para la economía circular sostenible. Estamos trasladando nuevas tecnologías de la investigación en KIT y en la Asociación Helmholtz a escala piloto", dijo Stapf.
Gran demanda de reciclaje
Estas tecnologías se necesitan con urgencia; los objetivos de reciclado de la UE exigen reciclar 10 millones de toneladas más de plásticos al año en Europa de aquí a 2035. Para Alemania, que produce un tercio de los plásticos europeos, eso supondría entre 2 y 3 millones de toneladas más al año. "Con el Pacto Verde Europeo, la Unión Europea planea la transición hacia una economía eficiente en el uso de los recursos, neutra en carbono y competitiva. El CCLab está aportando importantes conocimientos sobre cómo puede funcionar esto a escala industrial", afirma Stapf.
En el KIT participan el Instituto de Investigación y Tecnología de la Catálisis, el Instituto Engler-Bunte y el Instituto de Química Técnica. Además, existen asociaciones de transferencia de tecnología con numerosas empresas industriales. Como el CCLab forma parte de la Asociación Helmholtz, está financiado por el gobierno alemán.
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