Cerrar el ciclo de los tapones de botellas
“El desarrollo de un proceso de clasificación mecánica para cerrar el ciclo del reciclaje de tapones de uso alimentario constituye una gran innovación. Es un elemento determinante para crear un sistema destinado a separar de forma sistemática la mezcla de poliolefinas por polímero y color logrando una gran pureza”, comenta Joe Castro, presidente de Greenpath Enterprises de Colton (California).
El reciclador, procesador y proveedor de servicios integrales se ha aliado con TOMRA Recycling Sorting para instalar y optimizar una línea de producción de clasificación de escamas de plástico diseñada específicamente para identificar y separar tapones de poliolefinas sujetos a botellas de bebidas gaseosas y no gaseosas. La visión de Greenpath es crear un sistema de reciclaje de tapones de botellas igual de efectivo que el de las botellas. “Estamos empezando a crear un tipo de sistema de clasificación de tapones similar al que se utiliza actualmente para las botellas”, explica Eric Olsson, director del segmento de plásticos de TOMRA Recycling.
Greenpath, que lleva más de 25 años operando con instalaciones de California, Nevada y Texas, admite una gran variedad de materiales gracias a su integración vertical, por lo que su flujo de materiales entrantes es muy desigual. Sin embargo, aquí es donde Castro observa la ventaja de la empresa por su oferta de servicios de valor añadido. Greenpath genera valor gracias a su solución integral para proveedores y clientes, que admite lotes con productos mixtos y de varias fuentes de residuos para producir productos de calidad uniforme.
Entre los materiales recibidos se incluyen el papel, los metales y los plásticos. Teniendo en cuenta solo las poliolefinas, como el polietileno de baja densidad (PEBD), el polietileno de alta densidad (PEAD) y el polipropileno (PP), Greenpath admite botellas, film, plásticos rígidos y, por supuesto, tapones de botellas. “El polipropileno y el polietileno (PE) son la familia de plásticos más abundante de la tierra, pero el mercado para aplicaciones con alto valor añadido para mezclas de poliolefinas es limitado”, comenta Olsson.
Lamentablemente, el PE y el PP tienen características de densidad muy parecidas y resulta complicado separarlos en sus distintos tipos de polímeros. Ese es el motivo por el que las mezclas de poliolefinas principalmente se degradan en aplicaciones menos exigentes que generan más contaminación o exigen más especificaciones en cuanto a los materiales.
“Como alternativa, otras empresas utilizan un método de ‘solución por disolución’ para incluir estas mezclas de poliolefinas, utilizando principalmente materiales vírgenes y solo una pequeña fracción de plástico reciclado”, explica Castro.
Puesto que el principal objetivo de Greenpath es prestar servicios de valor añadido a sus clientes, Castro lleva 15 años analizando el problema de los tapones de poliolefinas, desde que la empresa empezó a lavar y procesar tapones de botella reciclados. Aspiraba a encontrar una solución de clasificación para separar de forma sistemática el PEAD del PP consiguiendo productos de alta calidad para brindar tanto a las marcas como a las empresas de fabricación la flexibilidad necesaria para incluir en sus aplicaciones de moldeo por inyección material reciclado posconsumo con total confianza. “Nuestro objetivo último es un nivel de pureza del 98 % o superior”, señala Castro.
La búsqueda de los tapones
Un envase de bebida consta normalmente de cuatro partes: la botella, el tapón o cierre, la anilla y la etiqueta. Las empresas de embalaje y los recicladores de los países que tienen leyes sobre el contenido reciclado de las botellas han dado el primer paso y se han centrado en la botella de PET, que representa el grueso del peso del envase. Gracias a una infraestructura de reciclaje de PET más madura, los propietarios de las marcas han logrado incorporar hasta el 100 % del material reciclado posconsumo a sus botellas.
A medida que la legislación se endurece y se requiere incrementar el porcentaje de contenido reciclado, el siguiente paso que debe abordarse debe ser el tapón. “Siguiendo el enfoque de Greenpath, el sector solo puede avanzar hacia un envase con un 100 % de contenido reciclado posconsumo en peso mediante clasificación mecánica”, señala Olsson.
Para que el tapón llegue a un reciclador como Greenpath, la botella debe incluirlo y llegar a la planta de valorización de materiales. “De lo contrario, el tapón se perderá en la parte inicial del proceso y, probablemente, acabará en el vertedero”, explica Castro. En el reciclador las botellas, las etiquetas, los tapones y las anillas se trituran, y las botellas de PET se separan de los tapones de PE y PP por medio de un proceso de separación por flotación. El PET más pesado se hunde mientras que las poliolefinas más ligeras flotan y se utilizan como subproducto reciclado secundario.
La lógica podría indicar que el problema se resolvería utilizando PET tanto para la botella como para el tapón, pero Olsson explica que esto no es tan sencillo. “El envase monomaterial es un sueño perseguido por muchos recicladores, propietarios de marcas y empresas químicas, pero aún no se ha logrado. Los distintos polímeros tienen puntos fuertes y débiles diferentes”, afirma. “Las poliolefinas como el PE y el PP cuentan con características que permiten crear la rosca de la tapa para mantener el recipiente sellado”.
Aunque algunos recicladores de botellas consideran las poliolefinas un material residual, Castro ve una oportunidad. Debido a su experiencia con una variedad de materiales y su filosofía en relación con las soluciones integrales para sus proveedores, Greenpath cuenta con una gran capacidad de procesamiento con distintas líneas para clasificar diversos tipos de residuos. Y es que la empresa es experta en procesos de reciclaje mecánico, multimaterial y por lotes.
Para poder cerrar el ciclo de los tapones y ofrecer un mercado más sostenible para las poliolefinas, Greenpath investigó varias tecnologías para clasificar las mezclas de poliolefinas. “Las densidades del PE y el PP son muy similares, por lo que no sirve utilizar tanques de flotación”, comenta Castro. También se consideraron tecnologías de reciclaje alternativas, pero estas no ofrecían el rendimiento o la tasa recuperación de resinas de PE y PP deseados. Según Castro, el análisis coste-beneficio no justificaba el espacio y el capital requeridos. “El rendimiento es bajo y hay que tener en cuenta los gastos, el espacio y los residuos generados en el proceso de separación”, explica.
Greenpath partió de cero con una solución mecánica con clasificadoras de escamas. La dirección de la empresa se puso en contacto con TOMRA, que ya había presentado un nuevo tipo de tecnología de clasificación de escamas cuya tecnología buscaba extraer valor de los flujos de residuos de plástico multicomponente.
Olsson señala que la industria apenas ha empezado a explorar las posibilidades de la clasificación mecánica de poliolefinas. “Es mejor seguir un camino que implique el menor cambio posible en el material y lo clasifique de la manera más eficiente”, dice. “Los fabricantes de tecnologías de clasificación mecánica y química están empezando a crear nuevos procesos para producir materiales que puedan cumplir con los compromisos de circularidad de 2025 y 2030 asumidos entre 2010 y 2020. La producción de flujos de polímeros con una pureza del 95 % o superior es esencial para muchos tipos de procesos de reciclaje posteriores, y la clasificación de escamas puede conseguir esto”.
Flexibilidad para la clasificación mecánica
Tras hablar sobre la pureza, el rendimiento y la producción necesarios para cumplir los objetivos de Greenpath, se seleccionó la clasificadora INNOSORT™ FLAKE de TOMRA. Una característica atractiva para la empresa fue que la clasificadora no necesita mucho espacio, lo que facilitó la integración en la planta de Colton (California).
La INNOSORT FLAKE, es flexible e incorpora una combinación única de tecnologías basadas en sensores que incluyen cámaras de color capaces de identificar 16,8 millones de variaciones de color. Cuenta con cámaras bilaterales, “una situada a cada lado de la tolva por donde caen los materiales, para determinar la diferencia entre un lado de la escama y el otro”, explica Olsson. Esto ayuda a identificar por ejemplo las escamas con etiquetas tipo in-mold (IML), que pueden considerarse como un contaminante. Asimismo, añade que “características como ésta hacen que la máquina sea idónea para la cadena de suministro de reciclaje de poliolefinas, que requiere urgentemente cerrar la brecha de la calidad”.
Su sistema de iluminación FLYING BEAM ofrece una detección rápida y fiable de los materiales por parte de los sensores NIR de la clasificadora. Gracias a una distribución homogénea de la luz en todo el ancho (dos metros) de la máquina, se garantiza la clasificación de materiales de PE y PP, así como de otros polímeros y materiales. La tecnología de iluminación está integrada dentro del escáner para protegerla contra los daños, y ofrece un ahorro energético de hasta el 80 % con respecto a los sistemas de iluminación convencionales con luces exteriores.
La flexibilidad de su configuración permite que la clasificación se lleve a cabo en uno o varios pasos con la misma unidad. “Podemos dividir la máquina en varias tareas de clasificación por tolva, e incluso dividir una tolva en dos flujos de procesos”, explica Doyle. “Podemos dar múltiples pasadas con una máquina o conectar varias máquinas en serie para conseguir los resultados que necesitamos”.
Castro admite que la amplia variedad de residuos diferentes que Greenpath recibe representan un problema para la clasificación, pero la empresa ha logrado, con sus años de experiencia, proporcionar un producto reciclado de alta calidad. “La tecnología de TOMRA nos permite llevar el material a otra dimensión y purificarlo a un nivel superior para lograr la circularidad de los tapones”, señala.
Optimizar y mejorar la homogeneidad
Lo que convierte a Greenpath en un magnífico activo para sus proveedores también es un reto para la clasificación de escamas de poliolefinas. La variabilidad del material de entrada (además del hecho de ser la primera empresa de Norteamérica que intenta este tipo de clasificación de poliolefinas mixtas) ha requerido una atención especial al detalle y una optimización muy precisa de la clasificación. “Estas máquinas son óptimas con un flujo de material estable”, explica Olsson, “y debemos, por tanto, trabajar juntos como un sistema de proceso integral, junto con otros tipos de equipos de procesamiento para conseguirlo”.
“Buscábamos una empresa capaz de apoyarnos en este camino antes de seleccionar a TOMRA. Algunos fabricantes nos dijeron “ya conocen los equipos y saben lo que hacen, apáñenselas como puedan’”, explica Castro. “Sin embargo, TOMRA nos ha apoyado mucho en este proyecto y ha sido más bien un socio aliado, y ha entendido que requeríamos apoyo extra para llevar este proceso a buen puerto”.
El sistema se encuentra en un punto en el que el circuito diseñado puede clasificar primero por polímero con las unidades INNOSORT FLAKE y después por color. “Si un cliente quiere un producto de PE o PP de color natural o de un color concreto, como rojo, blanco, azul, naranja o verde, podemos purificar y proporcionar un color que se ajuste a su aplicación específica utilizando material reciclado posconsumo”, dice Castro.
Olsson se muestra optimista por todo lo que se ha conseguido en Greenpath, su impacto sobre el mercado de las mezclas de poliolefinas y lo que significa para las empresas de envases que intentan cumplir los objetivos de contenido reciclado. “Este es solo el comienzo de esta nueva oportunidad”, indica. “Estamos empezando con los flujos de mezclas de residuos de poliolefinas para cerrar el ciclo. Esto ha dejado de ser una quimera para las poliolefinas”.
