Imagen. / MIT

A medida que la contaminación por plástico continúa aumentando, con riesgos crecientes para los ecosistemas y la vida silvestre, los fabricantes comienzan a asumir compromisos ambiciosos para mantener los nuevos plásticos fuera del medio ambiente. Un número creciente se ha adherido al Pacto de Plásticos de EE. UU., que se compromete a hacer que el 100% de los envases de plástico sean reutilizables, reciclables o compostables, y ver que el 50% de ellos se reciclen o composten de manera efectiva para 2025.

Pero para las empresas que fabrican grandes cantidades de plásticos desechables pequeños, estos objetos de bolsillo son una barrera importante para alcanzar sus objetivos de reciclaje.

“Piense en artículos como su cepillo de dientes, sus tubos de pasta de dientes de tamaño de viaje, sus botellas de champú de tamaño de viaje”, dice Alexis Hocken, estudiante de doctorado de segundo año en el Departamento de Ingeniería Química del MIT. “Terminan deslizándose por las grietas de la infraestructura de reciclaje actual. Por lo tanto, puede ponerlos en su contenedor de reciclaje en casa, pueden llegar hasta la instalación de clasificación, pero cuando se trata de clasificarlos, nunca se convierten en un fardo de plástico reciclado al final de la línea. .”

Ahora, un grupo de cinco empresas de productos de consumo está trabajando con el MIT para desarrollar un proceso de clasificación que pueda mantener sus productos de plástico más pequeños dentro de la cadena de reciclaje. Las empresas, Colgate-Palmolive, Procter & Gamble, Estée Lauder Companies, L´Oreal y Haleon, fabrican un gran volumen de plásticos de “pequeño formato”, o productos de menos de dos pulgadas de largo en al menos dos dimensiones. En colaboración con Brad Olsen, Alexander e I. Michael Kasser (1960) Profesor de Ingeniería Química; Desiree Plata, profesora asociada de ingeniería civil y ambiental; la Iniciativa de Soluciones Ambientales del MIT ; y la organización sin fines de lucro The Sustainability Consortium, estas empresas están buscando un prototipo de tecnología de clasificación para llevar a las instalaciones de reciclaje para pruebas a gran escala y desarrollo comercial.

Al trabajar en el laboratorio de Olsen, Hocken se enfrenta a la complejidad de los sistemas de reciclaje involucrados. Se espera que las instalaciones de recuperación de materiales, o MRF, manejen productos de cualquier forma, tamaño y material, y los clasifiquen en un flujo puro de vidrio, metal, papel o plástico. El primer paso de Hocken para asumir el proyecto de reciclaje fue recorrer uno de estos MRF en Portland, Maine, con Olsen y Plata.

“Literalmente podíamos ver plásticos cayendo de las cintas transportadoras”, dice ella. “Dejar esa gira, pensé, ¡Dios mío! Hay tantas mejoras que se pueden hacer. Hay tanto impacto que podemos tener en esta industria”.

Desde el diseño de plásticos hasta su gestión

Hocken siempre supo que quería trabajar en ingeniería. Al crecer en Scottsdale, Arizona, pudo pasar tiempo en el lugar de trabajo con su padre, un ingeniero eléctrico que diseña dispositivos biomédicos. “Verlo trabajar como ingeniero y cómo está resolviendo estos problemas realmente importantes, definitivamente despertó mi interés”, dice ella. “Cuando llegó el momento de comenzar mi licenciatura, fue una decisión muy fácil elegir ingeniería después de ver el día a día que mi papá estaba haciendo en su carrera”.

En la Universidad Estatal de Arizona, se especializó en ingeniería química y comenzó a trabajar con polímeros, ideando combinaciones de aditivos para la impresión de plásticos en 3D que podrían ayudar a afinar el comportamiento de los productos finales. Pero incluso trabajando con plásticos todos los días, rara vez pensaba en las implicaciones de su trabajo para el medio ambiente.

“Y luego, en la primavera de mi último año en ASU, tomé una clase sobre polímeros a través de la lente de la sustentabilidad, y eso realmente me abrió los ojos”, recuerda Hocken. La clase fue impartida por el profesor Timothy Long, director del Centro de Biodiseño para Fabricación y Materiales Macromoleculares Sostenibles y un reconocido experto en el campo de los plásticos sostenibles. “Esa primera sesión, en la que expuso todos los hechos realmente aterradores que rodean la crisis de los plásticos, me motivó mucho para investigar más en ese campo”.

En el MIT al año siguiente, Hocken buscó a Olsen como su asesora y se centró en la sostenibilidad de los plásticos desde el principio.

“Llegar al MIT fue la primera vez que me aventuré fuera del estado de Arizona durante más de un período de tres meses”, dice. “Ha sido muy divertido. Me encanta vivir en Cambridge y el área de Boston. Amo a mis compañeros de laboratorio. Todos me apoyan mucho, ya sea para darme consejos sobre alguna ciencia que estoy tratando de descifrar, o simplemente para animarme si me siento un poco desanimado”.

Un reto para reciclar

Gran parte de la investigación sobre plásticos en la actualidad se dedica a crear nuevos materiales, incluidos los biodegradables que son más fáciles de absorber para los ecosistemas naturales y los altamente reciclables que conservan mejor sus propiedades después de ser fundidos y refundidos.

Pero Hocken también ve una gran necesidad de mejores formas de manejar los plásticos que ya estamos fabricando. “Si bien los polímeros biodegradables y sostenibles representan una ruta muy importante, y creo que sin duda deberían seguirse, todavía estamos lejos de que sea una realidad universal en todos los envases de plástico”, dice. Mientras salgan grandes volúmenes de plástico convencional de las fábricas, necesitaremos formas innovadoras de evitar que se acumule en la montaña de contaminación plástica. En uno de sus proyectos, Hocken está tratando de encontrar nuevos usos para el plástico reciclado que aprovechen su fuerza perdida para producir un material útil y flexible similar al caucho.

El proyecto de reciclaje de pequeños formatos también entra en esta categoría. Las empresas que respaldan el proyecto han desafiado al equipo del MIT a trabajar con sus productos exactamente como se fabrican actualmente, especialmente porque sus competidores usan materiales de empaque similares que también deberán estar cubiertos por cualquier solución que diseñe el equipo del MIT.

El desafío es grande. Para dar inicio al proyecto, las empresas participantes enviaron al equipo del MIT una amplia gama de productos de pequeño formato que deben pasar por el proceso de clasificación. Estos incluyen recipientes para bálsamo labial, desodorante, pastillas y champú, y herramientas desechables como cepillos de dientes y palillos para hilo dental. “Una restricción, o problema que preveo, es cuán variables son las formas”, dice Hocken. “Un palillo de hilo dental versus un cepillo de dientes tienen formas muy diferentes”.

Tampoco están todos hechos del mismo tipo de plástico. Muchos están hechos de tereftalato de polietileno (PET, tipo 1 en el sistema de etiquetas de reciclaje) o polietileno de alta densidad (HDPE, tipo 2), pero casi todas las siete categorías de reciclaje están representadas entre los productos de muestra. La solución del equipo tendrá que manejarlos a todos.

Otro obstáculo es que el proceso de clasificación en un MRF grande ya es muy complejo y requiere una gran inversión en equipos. El flujo de desechos normalmente pasa por una "pantalla rompevidrios" que rompe el vidrio y recoge los fragmentos; una serie de estrellas de goma giratorias para extraer objetos bidimensionales, recolectando papel y cartón; un sistema de imanes y corrientes de Foucault para atraer o repeler diferentes metales; y, por último, una serie de clasificadores ópticos que usan espectroscopia infrarroja para identificar los distintos tipos de plásticos y luego los soplan por diferentes tolvas con chorros de aire. Los MRF no estarán interesados ​​en adoptar clasificadores adicionales a menos que sean económicos y fáciles de integrar en este flujo elaborado.

“Estamos interesados ​​en crear algo que pueda adaptarse a la tecnología y la infraestructura actuales”, dice Hocken.

Soluciones compartidas

“El reciclaje es un muy buen ejemplo de dónde se necesita una colaboración precompetitiva”, dice Jennifer Park, gerente de acción colectiva en The Sustainability Consortium (TSC), quien ha estado trabajando con partes interesadas corporativas en el reciclaje de formato pequeño y ayudó a reunir a los patrocinadores de este proyecto y organizar sus contribuciones. “Las empresas que fabrican estos productos reconocen que no pueden cambiar sistemas completos por su cuenta. La consistencia en torno a lo que es y no es reciclable es la única forma de evitar confusiones y generar un impacto a escala.

“Además, es interesante que las empresas de bienes de consumo empaquetados patrocinen esta investigación en el MIT que se centra en las innovaciones de nivel MRF. Están invirtiendo en innovaciones que esperan sean adoptadas por la industria del reciclaje para avanzar en sus propios objetivos de sostenibilidad”.

Hocken cree que, a pesar de los desafíos, vale la pena buscar una tecnología que pueda evitar que los plásticos de formato pequeño se escapen de las manos de los MRF.

“Estos son productos que serían más reciclables si fueran más fáciles de clasificar”, dice. “Lo único que es diferente es el tamaño. Por lo tanto, puede reciclar tanto su botella de champú grande como la pequeña de tamaño de viaje en casa, pero no se garantiza que la pequeña se convierta en una paca de plástico al final. Si podemos encontrar una solución que se dirija específicamente a aquellos mientras todavía están en la línea de clasificación, es más probable que terminen en esos fardos de plástico al final de la línea, que se pueden vender a los recicladores de plástico que pueden luego use ese material en nuevos productos”.

“TSC está realmente entusiasmado con este proyecto y nuestra colaboración con el MIT”, agrega Park. “Las partes interesadas de nuestro proyecto están muy dedicadas a encontrar una solución”.

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