Resumen:
La circularidad del carbono ha atraído una atención creciente junto con los impactos del cambio climático y el consumo de energía fósil en las evaluaciones del reciclaje de plásticos. En este trabajo, presentamos el método de diagrama de flujo y circularidad del carbono (CFCD, por sus siglas en inglés), un marco unificado diseñado para evaluar el reciclaje de plásticos integrando la circularidad del carbono, la neutralidad de carbono y la independencia energética de combustibles fósiles. El CFCD visualiza los flujos de carbono mapeando las entradas y salidas de carbono a través de diversas vías. Aplicamos este enfoque al complejo ecosistema del reciclaje de residuos de envases plásticos en Japón. Nuestros hallazgos revelan que el craqueo catalítico preserva el 56,8 % de la circularidad del carbono, mientras que el reciclaje mecánico logra una circularidad del carbono y un beneficio climático moderados. La recuperación energética de alta eficiencia proporciona beneficios climáticos y energéticos sustanciales, pero con una baja circularidad. La gasificación para la producción de amoníaco genera el mayor beneficio energético de 57,9 MJ/kg de residuo, aunque resulta en gran medida ineficaz para mejorar la circularidad del carbono, mientras que la captura y utilización de carbono emerge como una estrategia clave.
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Conclusiones:
Se propone el método CFCD, un marco integral para evaluar las complejas compensaciones y sinergias entre la neutralidad de carbono, la circularidad del carbono y la independencia energética de combustibles fósiles en el reciclaje de plásticos. Al mapear los flujos de carbono desde las entradas (p. ej., residuos plásticos y combustibles fósiles) hasta las salidas (p. ej., productos reciclados y emisiones), el CFCD permite la evaluación simultánea de la circularidad del carbono, los beneficios climáticos y los beneficios energéticos mediante un enfoque contable unificado basado en carbono. Esta metodología aplica límites de sistema, unidades funcionales y fuentes de datos consistentes, lo que permite una evaluación comparativa entre diversas tecnologías de reciclaje. Por ejemplo, el CFCD permite a las partes interesadas evaluar cómo la mejora de un parámetro específico del proceso —como el aumento del rendimiento en el craqueo catalítico— afecta simultáneamente a múltiples objetivos de sostenibilidad. Esta perspectiva integrada proporciona una poderosa herramienta de apoyo a la toma de decisiones para evaluar las fortalezas y limitaciones relativas de diferentes vías de reciclaje, ofreciendo así información útil para optimizar carteras tecnológicas y orientar las prioridades de política.
Si bien los residuos plásticos son una preocupación global, las respuestas nacionales difieren debido a variaciones en la infraestructura industrial, los objetivos de política y la capacidad tecnológica. El CFCD aborda esta complejidad a través de una plataforma flexible, cuantitativa y visual que apoya el diseño de sistemas, el análisis de escenarios y la priorización estratégica en diversos contextos. Se evitan así las limitaciones de los enfoques de métrica única (p. ej., emisiones de GEI) al permitir una evaluación unificada de objetivos ambientales interrelacionados. Esta funcionalidad resulta particularmente útil para identificar vías estratégicas y evaluar estrategias de colaboración intersectorial, como la redirección de flujos de residuos plásticos hacia sectores de alta temperatura como la combustión en cementeras, los altos hornos y la gasificación para la producción de amoníaco, donde los combustibles fósiles pueden ser desplazados. A largo plazo, el CFCD puede apoyar la transferencia global de tecnología y el análisis comparativo, alineándose con los objetivos de desarrollo nacionales y las metas de sostenibilidad globales.
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Información tomada y traducida del artículo científico publicado en Resources, Conservation & Recycling.
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