Resumen:
La ingeniería de sistemas sostenibles para la gestión de plásticos constituye un desafío actual. Los plásticos son indispensables en diversas aplicaciones; sin embargo, sus impactos económicos, ambientales y sociales generan preocupaciones en torno a la sostenibilidad. Los enfoques recientes de la ingeniería de sistemas de procesos (PSE), que incluyen la optimización, el aprendizaje automático y el diseño y análisis de procesos, han explorado estrategias orientadas hacia una economía circular de los plásticos. En este trabajo, se presenta una visión general de los problemas de los sistemas plásticos actuales y se revisan las contribuciones de la PSE a la gestión sostenible de plásticos, con un enfoque en nuevas tecnologías y plásticos de base biológica. Se identifican las metodologías más comunes y las brechas de investigación en los sistemas propuestos. Se concluye que las tecnologías basadas en solventes pueden ser una opción sostenible para la gestión de plásticos debido a sus bajos costos y emisiones, mientras que la adopción generalizada de plásticos de base biológica sigue representando un desafío económico y ambiental. Asimismo, se discuten los retos y oportunidades para investigaciones futuras, incluyendo la necesidad de pensamiento sistémico y la integración de metodologías, destacando el papel potencial de la PSE.
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Conclusiones:
Este trabajo revisó distintas contribuciones de la PSE dirigidas a abordar el problema de la gestión de plásticos. Asimismo, se presentaron los desafíos vigentes y las oportunidades para trabajos futuros. Se analizó cómo la gestión de plásticos es un asunto global y urgente, con impactos económicos, ambientales y sociales. Sin embargo, los plásticos también aportan beneficios significativos en diferentes sectores. Por ejemplo, su uso ha reducido los impactos del transporte debido a su ligereza; han contribuido a disminuir el desperdicio de alimentos gracias a las propiedades mejoradas de los nuevos envases plásticos, y resultan esenciales en muchas otras aplicaciones. Por lo tanto, eliminar el uso de plásticos no es actualmente una opción viable, y deben adoptarse alternativas a la gestión insostenible vigente. La cantidad de residuos plásticos que se acumulan en el medio ambiente debe reducirse y, en última instancia, eliminarse, al tiempo que se consideran alternativas al vertido en rellenos sanitarios. Los análisis a nivel de sistemas son esenciales para abordar este problema multiescalar y multidimensional. Los enfoques de la PSE se han utilizado desde el diseño de experimentos, el diseño y análisis de procesos y productos y las cadenas de suministro hasta sistemas a gran escala. Además, las contribuciones de la PSE pueden ayudar a fundamentar políticas y a cuantificar los beneficios de nuevas tecnologías y rutas. El diseño y la planificación de futuros sistemas sostenibles de gestión de plásticos constituyen un esfuerzo en curso que debe profundizarse. Reconocemos que este problema involucra a múltiples partes interesadas y requiere coordinación y cooperación. Concluimos que se necesita más investigación y desarrollo tecnológico para alcanzar la sostenibilidad en la gestión de plásticos, lo que permitirá aprovechar cada vez más oportunidades para reducir el consumo de materiales vírgenes mediante reciclaje y upcycling rentables y ambientalmente beneficiosos, en especial para los plásticos de difícil reciclaje. Investigaciones experimentales previas han demostrado la viabilidad técnica de métodos de reciclaje novedosos. No obstante, proponer y validar nuevos productos plásticos (p. ej., de base biológica) y tecnologías de reciclaje no será suficiente si no se consideran los desafíos a lo largo de su ciclo de vida. Por ejemplo, es necesario evaluar los impactos de la extracción de materias primas, la producción, la fase de uso, la disposición final, la clasificación y las etapas de procesamiento para la reutilización. En consecuencia, los trabajos futuros en gestión de plásticos deben incorporar enfoques holísticos e integrales que aborden todos estos aspectos.
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Información tomada y traducida del artículo científico (vincular a “artículo científico”: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.iecr.5c00658)
Imagen tomada del artículo científico de ACS Publications.
