RepescaPlas 4: Valorización material de residuos plásticos recuperados del mar
RepescaPlas busca mejorar el conocimiento sobre basuras marinas, establecer mecanismos para la valorización de la fracción de plástico y ayudar a la creación de una estrategia de pesca pasiva de basura marina en España. Fuente RETAMA
Uno de los principales problemas medioambientales existentes actualmente son los asociados a los residuos abandonados, entre estos las basuras marinas, en el que su componente mayoritario es el plástico [1].
Las mayores cantidades de basuras marinas se localizan en los fondos marinos, pero conseguir datos y la distribución de estos residuos en fondos profundos se dificulta por las limitaciones para alcanzar estas zonas [2].
Con el proyecto RepescaPlas buscamos mejorar el conocimiento sobre las cantidades, localización y densidades de basuras marinas en las zonas de actuación, establecer mecanismos para la valorización de la fracción de plástico y ayudar a la creación de una estrategia de pesca pasiva de basura marina en España gracias a la experiencia adquirida en la gestión con la retirada de estos residuos y su gestión por parte del sector pesquero.
El modelo de retirada de basuras marinas por parte de las embarcaciones participantes ha seguido el siguiente proceso: retirada del residuo durante las jornadas de pesca de cada embarcación, pesca pasiva de residuos; depósito en el puerto con pesaje y etiquetado, almacenamiento temporal del residuo en contenedores; caracterización en el puerto según la tipología de las basuras marinas y toma de muestras de la fracción plástico; recogida y transporte del resto de fracciones por parte de un gestor autorizado a planta de clasificación para su tratamiento; en el laboratorio, caracterización por naturaleza del material; triturado, lavado y secado del material plástico; valorización mediante reciclado mecánico y químico.
Además, uno de los objetivos específicos dentro de esta cuarta anualidad era focalizarnos en la creación de un sistema de gestión controlado que nos ayude a asegurar que los residuos retirados del mar se pueden tratar a nivel industrial. En una primera instancia, se contempló una acción local para la generación de un sistema consolidado de tratamiento y valorización de las basuras marinas en el marco de la Comunidad Valenciana, sin embargo, finalmente se optó por tratar los residuos en las instalaciones de E.Niño en Madrid.
A continuación, y a modo de representación visual, se exponen las principales fases técnicas del proyecto.
1- Caracterización por tipologías y toma de muestras de la fracción plástico
La caracterización por tipologías permite clasificar los residuos por categorías y tipos, tanto los retirados en fondos marinos con embarcaciones de arrastre, como en la columna de agua con embarcaciones de artes menores o artesanales.
En las caracterizaciones realizadas se emplea la metodología de la plataforma MARNOBA, que se basa en la guía del grupo de trabajo de basuras marinas de la Comisión Europea sobre caracterización de basuras marinas en fondos y flotantes [3]. Esta metodología diferencia entre basuras marinas retiradas de los fondos y basuras flotantes en la columna de agua.
2- Caracterización por naturaleza del material
La información obtenida de la caracterización por naturaleza de los materiales permite conocer la composición plástica de las basuras marinas. El estudio de los materiales plásticos se realiza desarrollando la siguiente metodología con el objetivo de establecer unas pautas de trabajo fiables para la obtención de los datos.
1. Disposición de los residuos en una superficie limpia.
2. Selección según tipo de material (naturaleza). Para ello se ha precisado tanto de la experiencia de los técnicos, así como de un equipo de identificación portátil para aquellas fracciones más difíciles de identificar.
3. Pesado y cálculo de porcentaje parcial respecto al total.
Los trabajos se desarrollan durante el periodo de duración de las recogidas, así los resultados obtenidos, serán lo más representativos posibles teniendo en cuenta la estacionalidad, por ejemplo.
Según el método establecido y utilizando las fichas de caracterización desarrolladas para el proyecto, obtenemos que los principales materiales poliméricos son los siguientes:
• Polietileno de baja densidad (PEBD).
• Otros plásticos
• Polietileno tereftalato (PET).
• Poliamida (PA).
En lo que se refiere a la fracción denominada como “otros plásticos”, es interesante comentar que en su mayoría está compuesta por materiales procedentes de los sectores industriales/comerciales. La tipología de este residuo difiere debido a los aditivos o cargas que presentan y las características por su función en origen.
Además, y como un punto de validación de los trabajos, se han realizado mediciones con un equipo de identificación portátil. El estudio de las mediciones nos permite conocer cómo afecta la exposición de los residuos a las condiciones medioambientales de salinidad, exposición solar y si la degradación que resisten es significativa para su identificación. Este equipo determina la composición química mayoritaria y la identificación del material en segundos.
3- Tratamiento y valorización mediante reciclado mecánico y químico
En esta etapa se analizan las posibilidades de valorización por medio de las dos principales vías tecnológicas, el reciclado mecánico y el reciclado químico para la fracción plástica recolectada. La información obtenida nos permite obtener la viabilidad técnico-económica y la posibilidad de aplicación a mercado.
Para la vía del reciclado mecánico, los principales puntos que se deben tener en cuenta son los siguientes:
1. Trituración del material.
2. Lavado y secado en centrífuga.
3. Preparado de las muestras para las pruebas de procesabilidad.
4. Inyección o extrusión de los productos finales.
5. Pruebas adicionales de separación en el equipo triboeléctrico y en el separador óptico NIR.
Para la vía del reciclado químico, se han realizado dos ensayos a través del método de pirólisis. La pirólisis es una degradación térmica de una sustancia en ausencia de oxígeno, por lo que dichas sustancias se descomponen mediante calor, sin que se produzcan las reacciones de combustión. El único oxígeno presente es el contenido en el residuo que se va a tratar.
4- Control y gestión de los residuos marinos recolectados
Como fase diferenciadora, en el periodo de ejecución del RepescaPlas4, gran parte de los residuos recolectados han sido derivados a la planta de triaje de E.Niño situada en Arganda del Rey, Madrid.
La operativa en la instalación, ha sido seguir con los pasos previstos y expuestos en las anteriores anualidades. Uno de los puntos clave es que la instalación se encuentra de modo semiindependiente, es decir, nos da la posibilidad de realizar los trabajos oportunos. Además, es representativa a una separación a nivel industrial debido a sus capacidades y equipamiento.
Como primer punto del proceso, encontramos un equipo abre bolsas que nos ayuda a hacer una primera segregación y espaciado de los residuos que se van a tratar. Posteriormente, podemos diferenciar dos procesos claros: una separación mediante triaje manual, seguida de separación para los materiales férricos y no férricos. Y una separación automática a través de un sistema óptico (NIR) que permite clasificar una amplia gama de materiales plásticos.
Gracias a contar con las instalaciones de E.Niño y a su disposición de la planta de reciclaje, hemos podido optar a resultados relevantes para los avances del proyecto.
Algunos de los ejemplos que se han obtenido a través de reciclado mecánico a partir de los residuos seleccionados son los siguientes:
Esta tipología de proyectos genera conciencia a la sociedad y en las diferentes empresas que están presentes en toda la cadena de valor, donde las entidades pesqueras como las empresas deben actuar con la retirada, tratamiento y transformación de este “nuevo” flujo de residuos, con vistas a ofrecer una solución al problema existente.
Respecto a la valorización final y obtención de un nuevo producto, los resultados obtenidos son favorables, tanto para residuos marinos como con cualquier otro tipo de residuo asimilable, siendo necesario un apoyo a la inversión en mejores plantas de reciclado, con base a un marco normativo que impulse la gestión de estos residuos según el principio de jerarquía. Los resultados con muestras de materiales plásticos más homogéneas señalan que sí es factible su reciclado mecánico y la obtención de un producto final comercializable. Por otro lado, cuando contamos con muestras de materiales compuestas por una mezcla de residuos, tenemos la opción de un reciclado químico, por medio de una tecnología de la pirólisis, valorizando esta fracción y llegando a aprovechar incluso aquellos materiales que se encuentren más degradados o con una difícil y costosa separación.
El proyecto RepescaPlas, desarrollado por AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico, se desarrolla con la colaboración de la Fundación Biodiversidad, del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, a través del Programa pleamar, cofinanciado por el FEMP.
Referencias bibliográficas
1. Derraik, J. G. B., 2002. The pollution of the marine environment by plastic debris: a review. Marine Pollution Bulletin, 44(9), 842-852.
2. Canals, M., Pham, C. K., Bergmann, M., Gutow, L., Hanke, G., van Sebille, E., Angiolillo, M., Buhl-Mortensen, L., Cau, A., Ioakeimidis, C., Kammann, U., Lundsten, L., Papatheodorou, G., Purser, A., Sanchez-Vidal, A., Schulz, M., Vinci, M., Chiba, S., Galgani, F., Giorgetti, A., 2021. The quest for seafloor macrolitter: a critical review of background knowledge, current methods and future prospects. Environmental Research Letters, 16.
3. Joint Research Centre, MSFD Technical Subgroup on Marine Litter, 2013. Guidance on Monitoring of Marine Litter in European Seas». Report EUR 26113 EN
