La clasificación de resinas mediante espectrofotómetros NIR amplía el potencial del reciclado de plásticos

La tecnología espectrofotométrica NIR amplía su capacidad para identificar y clasificar resinas y desempeña un papel fundamental en los esfuerzos de reciclado de plásticos. Fuente de la imagen: Flickr usuario Peter Kaminski

Antes, el reciclaje estaba reservado a los devotos del medio ambiente, que tenían que hacer viajes especiales a la estación de reciclaje para separar cuidadosamente el plástico del vidrio y del papel. Hoy en día, el reciclaje es el procedimiento habitual, como se demuestra cada domingo por la noche cuando mi calle se llena de contenedores de reciclaje llenos de botellas de refresco, tarrinas de margarina y envases de comida para llevar. Aunque la mayoría no sabemos exactamente qué ocurre con esos plásticos una vez que se los llevan en camión, tendemos a creer que es algo bueno, algo útil y productivo. Por lo menos, creemos que se recicla.

Sin embargo, con demasiada frecuencia nuestros esfuerzos son en vano y los plásticos que tan obedientemente depositamos en la acera acaban en los vertederos junto con el resto de nuestra basura; de los 33,6 millones de toneladas de plástico que se desechan en Estados Unidos cada año, sólo se recicla el 6,5%.1 De hecho, grandes empresas como Coca-Cola y Walmart, que se han comprometido públicamente a aumentar el uso de plásticos reciclados, tienen dificultades para encontrar un suministro de plásticos postconsumo; simplemente no están disponibles en las cantidades necesarias.2

Una de las principales razones de esta baja tasa de reciclado es el hecho de que la clasificación de las resinas postconsumo recicladas suele ser un proceso que requiere mucha mano de obra y más recursos de los que disponen actualmente muchas instalaciones de procesado. Como escribe Edward A. Bruno

Para reciclar el plástico y convertirlo en resinas utilizables con las características deseadas, hay que conseguir un flujo puro de residuos clasificados por resinas. Las empresas que compran resinas recicladas quieren que esas resinas recicladas tengan las mismas características que las resinas vírgenes. De lo contrario, no es eficiente utilizar materiales reciclados.3

La distinción entre tipos de plásticos para garantizar su pureza se ha realizado normalmente mediante la inspección visual del etiquetado de los plásticos, lo que requiere formación y horas de trabajo para garantizar la pureza de la resina y evitar la contaminación que inutiliza el plástico. Incluso cuando se dispone de mano de obra para clasificar los plásticos, el estado de los plásticos postconsumo hace que las etiquetas sean a menudo ilegibles, ya que el producto ha sido "aplastado, agrietado o cubierto". Por ello, se necesitan métodos más sofisticados de identificación y clasificación de resinas que permitan reciclar una cantidad de plásticos cada vez mayor.

Cada tipo de plástico tiene unas características espectrales únicas que actúan como huellas dactilares. Fuente de la imagen: Vince Alongi, usuario de Flickr

Identificación de resinas mediante espectrofotómetros NIR

La espectrofotometría del infrarrojo cercano (NIR) se reconoce cada vez más como una tecnología fiable y económica para facilitar la identificación de plásticos e impulsar el desarrollo de procesos de clasificación automatizados. Cada tipo de resina tiene una composición química única que le confiere unas características espectrales particulares. Estas cualidades espectrales actúan como huellas dactilares que pueden leerse rápidamente mediante espectrofotómetros NIR, lo que permite una identificación extraordinariamente precisa de los plásticos y la implantación de sistemas de clasificación automatizados basados en esta identificación. Al sustituir a las inspecciones visuales, poco fiables, propensas a errores y lentas y a la clasificación manual, el análisis espectral mediante tecnología NIR mejora enormemente la velocidad y la eficacia de la clasificación y permite la identificación de resinas desconocidas y sin etiquetar, incluidos copos y pellets. Los datos de reflectancia NIR pueden analizarse incluso en presencia de contaminación superficial, como suciedad y partículas de alimentos, lo que elimina la necesidad de que los consumidores o procesadores limpien los plásticos antes de clasificarlos y amplía enormemente la cantidad de plásticos aptos para el reciclado. Además, la identificación de la resina puede realizarse independientemente del color de la resina, siendo los plásticos negros la única excepción.

La espectrofotometría NIR permite identificar el tipo de resina independientemente del color del plástico, la existencia de una etiqueta o la presencia de un tapón de botella. Fuente de la imagen: Flickr usuario Steven Depolo

Precisión, versatilidad y viabilidad económica

En un estudio de 2012 publicado en el International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering, los investigadores examinaron más de cerca algunas de las preocupaciones que algunos miembros de la industria de los plásticos han tenido en relación con el análisis espectrofotométrico NIR y respondieron a preguntas comunes sobre su aplicación práctica.4 En concreto, trataron de responder si el grosor del plástico, la existencia de una etiqueta y la presencia de un tapón interferían o no en la identificación precisa de la resina dentro de un sistema de clasificación optoelectrónico basado en espectrofotometría. Tras analizar los resultados, los investigadores descubrieron que ninguno de estos factores interfería en la identificación o clasificación. Además, descubrieron considerables ventajas económicas al sustituir las prácticas de clasificación manual por sistemas automatizados de clasificación de plásticos basados en el análisis espectral NIR:

La [clasificación] de botellas y envases de plástico con este método supondría un considerable valor añadido que legitimaría a largo plazo los costes del hardware de identificación y del sistema de clasificación. Por otra parte, en otros métodos como la identificación y clasificación manual, los crecientes costes de mano de obra hacen que la clasificación manual sea económicamente inviable. Además, el producto resultante, de producción costosa, sólo suele tener una aplicación limitada en productos de escaso valor, debido a la posibilidad de que se produzcan errores humanos durante la operación de clasificación.

Sin embargo, el mayor beneficio es el aumento de la cantidad de resinas postconsumo que se reciclan, lo que reduce la dependencia del petróleo y ofrece una importante protección medioambiental al disminuir la contaminación, el consumo de energía y la destrucción de ecosistemas frágiles.

Tecnología HunterLab

HunterLab es líder en tecnologías espectrofotométricas desde hace más de 60 años. Nuestra variada gama de instrumentos ofrece a la industria del plástico el máximo nivel de facilidad y precisión analítica, tanto si se trata de procesar resinas postconsumo como de fabricar nuevos polímeros. El extraordinario nivel de exactitud y precisión que ofrecen nuestros espectrofotómetros y paquetes de software le permite dejar atrás los anticuados métodos de clasificación y adentrarse en una nueva era de identificación de plásticos utilizando las tecnologías más sofisticadas disponibles en la actualidad. Póngase en contacto con nosotros para obtener más información sobre nuestros innovadores productos y nuestro servicio de atención al cliente de primera clase.