El reciclaje de bioplásticos plantea desafíos que deben ser abordados: degradación de materiales, adaptación y optimización de infraestructuras o costes energéticos son algunos de ellos. Una reciente investigación ha analizado las tecnologías actuales de reciclaje de biopolímeros y ha medido su efectividad. Se proponen nuevas líneas de investigación para mejorar estos procesos.

El estudio repasa tanto los avances más recientes como los desafíos pendientes en la industria, enfocándose en la viabilidad del reciclaje de biopolímeros a gran escala para alinearse a las metas de sostenibilidad global. Los científicos se han centrado en dos biopolímeros: el ácido poliláctico (PLA) y los polihidroxialcanoatos (PHA).

Se estima que la capacidad total de reciclaje de PLA en Europa alcanza las 75.000 Tms. anuales.

El reciclaje mecánico implica recolectar, limpiar, triturar y fundir los biopolímeros para convertirlos en nuevos productos. En el caso del PLA, las pruebas realizadas en esta investigación mostraron que la calidad del material disminuye significativamente tras varios ciclos de reciclaje, debido a la degradación térmica y mecánica. Para medir la pérdida de propiedades, se realizaron ensayos de resistencia a la tracción y análisis de la viscosidad del biopolímero reciclado. Los resultados indicaron una disminución del 20% en la resistencia del PLA tras el tercer ciclo de reciclaje.

El reciclaje químico permite la descomposición de los biopolímeros en sus monómeros originales mediante procesos como la hidrólisis y pirólisis. En este estudio, se realizaron experimentos con PLA y PHA. En el caso del PLA, se demostró que la hidrólisis, bajo condiciones controladas, puede descomponer el polímero en ácido láctico, logrando una pureza superior al 90%. Estos monómeros se pueden reutilizar para producir PLA de alta calidad. De manera similar, los PHA fueron sometidos a procesos de descomposición enzimática, utilizando enzimas como la PHA depolimerasa, que lograron una degradación completa del polímero en sus monómeros, manteniendo las propiedades en el material reciclado.

Los investigadores realizaron una serie de ensayos para evaluar la efectividad de cada método de reciclaje. En el reciclaje mecánico de PLA, se midieron las propiedades mecánicas del material reciclado mediante pruebas de tracción y análisis de viscosidad. Los resultados mostraron una disminución del 10-15% en la resistencia a la tracción después de cada ciclo de reciclaje. En el reciclaje químico, se llevaron a cabo experimentos de hidrólisis de PLA, observándose que la temperatura y el pH son factores clave para maximizar la eficiencia del proceso. El ácido láctico obtenido en estos experimentos tenía una pureza superior al 90%, lo que lo hacía apto para su reutilización en la producción de nuevo PLA.

En cuanto a los PHA, los experimentos de reciclaje biológico utilizaron enzimas específicas para acelerar su descomposición. Se realizó un análisis de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) para medir la pureza de los monómeros resultantes. Los resultados indicaron una alta eficiencia en la descomposición enzimática, alcanzando una pureza del 95% en los monómeros reciclados.

El reciclaje mecánico representa el 60% del total de biopolímeros reciclados, seguido del reciclaje químico con un 25%, y el reciclaje biológico con un 15%.

Las conclusiones sobre las ventajas y desventajas que ofrece cada una de las tecnologías de reciclaje de biopolímeros fueron las siguientes:

• Reciclaje mecánico: Ventaja: bajo coste y simplicidad. Desventaja: pérdida de calidad del material tras varios ciclos de reciclaje.
• Reciclaje químico: Ventaja: permite la recuperación de monómeros de alta calidad. Desventaja: requiere un consumo energético mayor y es más costoso.
  
• Reciclaje biológico: Ventaja: es un proceso ecológico y eficiente, especialmente para PHA. Desventaja: aún enfrenta barreras tecnológicas para su escalado.

Uno de los principales desafíos que enfrenta el reciclaje de biopolímeros es la degradación de las propiedades mecánicas del material, especialmente en el reciclaje mecánico. Además, la infraestructura actual no está optimizada para el manejo de biopolímeros a gran escala. En el reciclaje químico, los costes energéticos son elevados, lo que limita su adopción. El reciclaje biológico, aunque prometedor, requiere avances en la ingeniería de enzimas para mejorar su eficiencia y reducir costes.