Este es un reciclaje químico que integra aluminio usado, polvo de cobre, molibdenita y plástico mediante una «catálisis doble redox in situ». Sus promotores plantean obtener materias primas y reducir los residuos.
Dar una nueva utilidad al aluminio usado y al plástico PET dentro de un mismo proceso es el objetivo de una innovadora propuesta de reciclaje químico que también incorpora polvo de cobre y molibdenita. El planteamiento busca obtener materias primas que sean aprovechables por la industria y unir el tratamiento de distintos materiales en una misma operación.
Sus promotores emplean el mecanismo «catálisis doble redox in situ» y explican que han trabajado tanto en el fundamento teórico de las reacciones como en su implementación experimental. Entre sus objetivos están el de reducir los residuos líquidos y sólidos, limitar el consumo de los recursos y obtener productos con aplicaciones industriales y tecnológicas.
Una de las líneas planteadas por este proyecto de reciclaje químico consiste en transformar aluminio usado en un material que denominan «bauxita verde», algo que requiere precisar su composición y sus posibles usos: en la fabricación convencional, el proceso Bayer obtiene alúmina a partir de bauxita, mientras que el aluminio metálico se produce después mediante electrólisis.
Un reciclaje químico que dará que hablar
Mediante reciclaje químico, se basa en el cuarteto aluminio verde-polvo de cobre-molibdenita y recuperación de plástico PET, todo esto en un solo proceso, lo cual lo hace único, por un lado transformando un recurso natural no renovable en un recurso natural renovable, incorporando economía circular, valorización de residuos, generación de materias primas de productos de gran impacto, cambio de paradigma, innovación de gran proyección futura, normativa sobre envases, disminución de riles, minimizar los Ris asociados, disminución de efecto invernadero, huella de carbono, bajo costo operacional, disminución de deforestación, obtención de productos de gran aplicación industrial y tecnológica.
¿Por qué es único?
Actualmente, el proceso de fabricación de aluminio se extrae de los bosques arcillosos, obteniendo un material mineralógico llamado bauxita, y que mediante un proceso llamado Bayer se obtiene aluminio metálico; sin embargo, debido a que el proceso provoca deforestación, es altamente contaminante y de gran gasto energético.
El futuro del aluminio se encuentra en generar bauxita verde y así evitar los procesos descritos, y va en línea con lo informado por la comunidad europea. Se realizó una búsqueda a nivel mundial de algún proceso que reúna estas condiciones y hasta la fecha no existe algún proceso.
De ahí que nazca de la mano de Blisteral (info@blisteral.cl) un proceso para transformar el aluminio en uso en bauxita verde, basado en postulados del reciclaje químico, química fundamental y principio de economía circular, y toma como base el cuarteto aluminio verde (bauxita verde)-polvo de cobre-molibdenita-plástico o polímeros, los cuales se encuentran relacionados en un solo proceso de reciclaje.
Pero en el desarrollo del proceso se generaron productos como materia prima, lo cual hace que el proceso sea único, con bajo impacto ambiental y de fácil implementación con bajo costo operacional. Mediante un proceso que hemos denominado “catálisis doble redox in situ”, da respuestas a los grandes desafíos presentes en el reciclaje químico.
El proceso desarrollado se realizó mediante aspectos teóricos de las reacciones químicas como su implementación experimental.
El fundamento se encuentra en las reacciones químicas:
Cu+2 + Al0 = Cu0 + Al+3
Este trabajo es un gran aporte, ya que va en camino con la economía verde, reciclaje químico, obtención de producto de gran aplicación industrial y tecnológica; en su desarrollo se implementan sistemas y conceptos nuevos de recuperación de los productos, como su purificación.
Resumen de algunas aplicaciones de este reciclaje químico
Figura 1 – Tapas de botella, vino y champagne
El recubrimiento de las tapas de las botellas de vino y champagne se recicla al 100 %, lo que permite recuperar la totalidad de los envoltorios como bauxita verde.
Figura 2 – Latas de bebidas, cervezas, jugos
Estos envases presentan múltiples componentes, los cuales se recuperan en un 100%. Tapa de sellado, recuperación de la hojalata mediante economía circular. Cuerpo de aluminio, transformado en bauxita. El polímero se recupera y se envía a disposición final. La pintura se separa y va a disposición final. Consumo energético en el proceso de bajo consumo.
Figura 3 – Recuperación de cápsulas de café
Las cápsulas de café están compuestas por tres elementos: PVC, café y aluminio. Actualmente existen sistemas de reciclaje para el PVC y el café. Sin embargo, no existe un sistema de recuperación de aluminio.
El proceso de invención logra separar los tres componentes y las tapas de aluminio resultan de interés y se recuperan como bauxita.
Figura 4 – Bandejas de aluminio para transporte de alimento
En este nuevo proceso, las bandejas de aluminio se reciclan tras un proceso de lavado y saponificación para eliminar los restos de alimentos, grasas y aceites. Se reciclan al 100 % y, en el caso de las tapas, se separa el aluminio del cartón para reciclar ambos elementos.
Figura 5 – Membranas
Los tarros de café, tapas de yogur, leche en polvo y jaleas preparadas traen un sello conocido como «membrana», que está hecho de aluminio al 100 % y se recicla por completo con transformación en bauxita.
Figura 6 – Envases de aerosol
En la actualidad, los envases de aerosol de desodorantes no se aceptan en los puntos limpios, por lo que no se reciclan. Es posible separar todos sus componentes en el proceso de reciclaje químico. Se separan las tapas de PVC, el mecanismo de aerosol y el 100 % del aluminio, que se convierte en aluminio verde.
Figura 7 – Papel envoltorio
Papel envoltorio constituido por papel y aluminio, muy utilizado en la industria alimentaria. Se recupera el 100 % de los envases: por un lado, el papel, que se recicla en la industria papelera. En cambio, el aluminio se recupera como aluminio verde.
Figura 8 – Envase de aluminio
Se utilizan en la industria farmacéutica, de suplementos nutricionales y alimentaria. Están compuestos principalmente por aluminio y la tapa es de plástico. En el proceso de reciclaje, es posible recuperar los dos elementos en un proceso de reciclaje al 100 %. El aluminio se obtiene de la bauxita verde y el plástico se recicla de forma normal.
Figura 9 – Blíster farmacéutico o envase de medicamento
Actualmente, se estima que el 60 % de la población mundial consume algún medicamento, lo que genera miles de millones de envases que, en la actualidad, se envían a vertederos para su eliminación. En el proceso es posible recuperar los diferentes tipos de blíster, y sus componentes son utilizados como materia prima en otros procesos, evitando la contaminación ambiental. La recuperación genera bauxita, plástico PVC, plástico PET.
Los diferentes tipos de blíster son los mixtos, de un solo material, con filtro fotoquímico; son reciclados los residuos tanto industriales como domésticos.
Figura 10 – Papel de aluminio
El papel de aluminio, usado por la población en un gran campo de aplicaciones, tiene múltiples usos, generalmente en la cocina, casi en un 100 %. Actualmente, este papel no se recicla debido a la presencia de aceite, grasa y restos de alimentos. En el proceso de reciclaje, se limpian previamente mediante saponificación y se recuperan en su totalidad. El aluminio recuperado se transforma en bauxita verde.
Figura 11 – Envases de tetrapak
Uno de los envases más utilizados en la industria alimentaria es el envase Tetra Pak, que está compuesto por un 75 % de cartón, un 20 % de plástico y un 5 % de aluminio.
Uno de los grandes desafíos es cómo separar el aluminio del polímero; en el proceso es posible separar ambos componentes. Donde el aluminio se transforma en bauxita; sin embargo, en el caso del polímero, se intercambió el aluminio con cobre. Este material podría ser usado en material de uso bacteriológico en la industria del envasado de alimentos. En el caso del cartón, ya se encuentra implementada su recuperación.
En el proceso también es posible recuperar el aluminio en otros materiales y transformarlo en bauxita. Como, por ejemplo, utensilios de cocina.
Fortaleza del proceso
- Al ser un sistema selectivo, es capaz de recuperar todas las formas de aluminio, tanto domiciliario como de reciclaje industrial.
- Transformación de un recurso peligroso en no peligroso
- Aplicación a recuperación de cobre en la industria del molibdeno: El nuevo proceso presenta un 90% de menor costo en la recuperación de cobre, transformación del aluminio en bauxita verde.
- Proceso único de transformación de un recurso natural no renovable en renovable (obtención de bauxita verde).
- Disminuye los efectos de deforestación, ya que el aluminio reciclado lo transformamos como bauxita verde, disminuyendo los efectos adversos que tiene la extracción de bauxita en la naturaleza.
- Aporte en el reciclaje de los envases de medicamentos, minimizando impacto ambiental.
- Reciclaje de envases Tetrapak: Es posible recuperar los tres componentes.
- Obtención de tres productos de gran impacto en un solo proceso (cobre en polvo, bauxita verde y plástico).
- El proceso disminuye en un 95% la generación de Ris a los procesos actuales.
- Disminuye la huella de carbono.
- Generación de productos con mayor valor agregado.
- Minimiza la formación de gases de efecto invernadero.
- La generación de polvo de cobre es 3-4 veces más rentable que el cemento de cobre.
- Los residuos que se generan son utilizados en un nuevo proceso circular.
- Contribuir a nueva tendencia de aluminio verde.
- Cambia el paradigma de los procesos actuales de cómo recuperar cobre y transformación del aluminio.
- Proteger la biodiversidad.
- Disminución en un 90% de consumo energético en obtención de aluminio
- Se cambia el proceso de cemento de cobre por polvos de cobre.
- Generación de productos de gran interés industrial y tecnológico.
- Desarrollo de química verde
- Actualmente el proceso ha sido aplicado en recuperación de molibdenita sin agregar agentes químicos ni proceso de extracción Sx de separación, lo cual es un gran aporte a la hidrometalurgia.
La necesaria recuperación del aluminio
El listón energético para cualquier nueva vía de recuperación del aluminio es muy exigente. Según el Instituto Internacional del Aluminio, el reciclaje convencional de este material permite ahorrar aproximadamente un 95 % de la energía necesaria para producir aluminio primario.
Ese dato sirve como referencia para evaluar la propuesta ya que habrá que medir la energía y los reactivos consumidos, la cantidad y pureza de los materiales recuperados y los residuos generados. Integrar varias transformaciones en una sola operación puede resultar muy interesante.
Aporte para ECOticias.com de Luis Araya Hunt – Químico Socio fundador Blisteral SpAmr
