La inconveniencia de separar los plásticos para su reciclaje podría ser pronto cosa del pasado. Un equipo de investigadores coreanos ha desarrollado la primera tecnología del mundo capaz de reciclar químicamente residuos plásticos mezclados y convertirlos en materias primas de manera altamente selectiva, sin necesidad de una clasificación estricta ni de la eliminación de etiquetas.

El Instituto Coreano de Maquinaria y Materiales (KIMM), bajo el Consejo Nacional de Investigación en Ciencia y Tecnología (NST), anunció que su Centro de Procesos de Plasma para el Reciclaje de Materiales Orgánicos, en colaboración con el Instituto Coreano de Investigación en Tecnología Química (KRICT), el Instituto Coreano de Tecnología Industrial (KITECH), el Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) y varias universidades, ha desarrollado con éxito un innovador proceso de conversión mediante plasma.

Este proceso transforma directamente una amplia variedad de residuos plásticos en materias primas químicas, estableciendo un nuevo hito para la industria química y la política ambiental de Corea.

El proceso recientemente desarrollado convierte residuos plásticos mezclados en etileno y benceno utilizando plasma, un gas altamente energizado a temperaturas extremas, con cinéticas de reacción mucho más rápidas y una mayor eficiencia de transferencia de energía en comparación con la pirólisis convencional.

El equipo de investigación del KIMM logró desarrollar la primera antorcha de plasma de ultraalta temperatura del mundo alimentada completamente con hidrógeno. Operando entre 1.000 y 2.000 °C, la antorcha descompone residuos plásticos mezclados en menos de 0,01 segundos.

Al controlar la temperatura y el tiempo de reacción, los investigadores alcanzaron niveles de selectividad del 70–90 % y rendimientos de etileno superiores al 70 %. Tras la purificación, más del 99 % del producto obtenido pudo asegurarse como materias primas de alta pureza para la fabricación de plásticos.

Hasta ahora, los residuos plásticos se han tratado principalmente mediante incineración, recuperación energética o formas limitadas de reciclaje mecánico y químico. La tasa de reciclaje químico se ha mantenido por debajo del 1 % debido a los altos costos y a la necesidad de una clasificación estricta previa. La pirólisis tradicional suele llevarse a cabo entre 450 y 600 °C, produciendo una mezcla de más de cien subproductos químicos, de los cuales solo el 20–30 % resulta prácticamente útil.

El proceso de plasma desarrollado por el equipo del programa supera estas limitaciones. Su operación a temperaturas ultraaltas descompone rápidamente las estructuras poliméricas y, al utilizar hidrógeno al 100 % como combustible, suprime la formación de carbono.

Como resultado, el proceso no solo garantiza una estabilidad operativa a largo plazo, sino que también permite la conversión selectiva de más del 70–80 % de los productos en etileno y benceno. De manera destacada, incluso las ceras —antes inutilizables en la pirólisis— pudieron convertirse con una selectividad superior al 80 %, mejorando la eficiencia energética.

Una vez comercializada, se espera que esta tecnología incremente de forma drástica la tasa de reciclaje químico de residuos plásticos en Corea, que actualmente es inferior al 1 %. Ofrece una alternativa potente a la incineración, con un significativo potencial de reducción de carbono. Además, cuando se alimenta con energía renovable, el proceso podría llegar a ser prácticamente libre de carbono.

Las operaciones piloto ya han demostrado viabilidad económica, mostrando que el costo de producción del etileno es comparable al de las materias primas actualmente utilizadas. El equipo planea llevar a cabo operaciones de demostración a largo plazo en un sitio nacional a partir de 2026 para acelerar su comercialización.

El Dr. Young-Hoon Song, director del programa, afirmó: “Por primera vez a nivel mundial, hemos asegurado un proceso capaz de convertir económicamente residuos plásticos mezclados en materias primas. A través de la demostración y la comercialización, esto ayudará a resolver simultáneamente los problemas de residuos y de carbono”.

Por su parte, el Dr. Dae Hoon Lee, director del Laboratorio Global de Investigación de Alto Nivel de la Iniciativa Nitro-Future, añadió: “Además de la tecnología de proceso, durante este proyecto se desarrollaron varias subtecnologías clave que podrían extenderse al tratamiento de gases de efecto invernadero en la fabricación de semiconductores y pantallas, así como a la producción de materiales de alto valor”.

El Centro de Procesos de Plasma para el Reciclaje de Materiales Orgánicos ha estado operando desde abril de 2022 como parte del “Proyecto de Innovación y Desafío” del Ministerio de Ciencia y TIC y del Ministerio de Medio Ambiente, y continuará hasta junio de 2025.

Además del desarrollo del proceso de plasma para convertir plásticos mezclados en monómeros C2 de alta selectividad, el programa también está impulsando la comercialización de sus subtecnologías.

Información tomada de comunicado de prensa publicado en la sección de “Engineering” de TechXplore.