Tecnología de reciclaje biológico: allanando el camino innovador hacia una economía circular sostenible del PET

Aplicaciones comerciales del PET y su reciclaje

A nivel mundial, las botellas de PET se encuentran entre las aplicaciones más importantes de los materiales de PET, con un volumen de producción de aproximadamente 60 millones de toneladas en 2022. La industria textil es otra aplicación notable, que produjo alrededor de 5 millones de toneladas de fibras de PET en el mismo año.

A pesar de su uso generalizado, las tasas de reciclaje de PET a nivel mundial siguen siendo bajas. Si bien algunas regiones, en particular algunas partes de Europa, han logrado tasas de reciclaje superiores al 60 % para las botellas de PET gracias a incentivos de políticas y una mayor concienciación de los consumidores, la tasa de reciclaje global fue de solo alrededor del 29 % en 2020. La industria textil se enfrenta a un desafío aún mayor, con tasas de reciclaje de PET estimadas por debajo del 20 %. Este volumen sustancial de PET sin reciclar ejerce una presión ambiental considerable, ya que puede persistir en la naturaleza durante décadas, lo que afecta negativamente a los ecosistemas y la salud humana.

Tecnología de reciclaje biológico: un camino innovador y sostenible para el reciclaje de PET

Numerosas empresas e instituciones de investigación están desarrollando nuevas tecnologías para mejorar la eficiencia y la reutilización del reciclado de PET. El reciclado biológico aprovecha microorganismos o enzimas para descomponer los residuos de PET en sus monómeros constituyentes, lo que proporciona una alternativa sostenible a los métodos tradicionales de "reciclado inverso".

Comparación de métodos de reciclaje

Reciclaje mecánico: esta técnica ampliamente utilizada limpia y granula los desechos de PET mediante procesos físicos. Si bien es eficiente y rentable, a menudo disminuye el rendimiento del material y no puede reemplazar por completo al PET virgen. Además, consume agua y energía, lo que afecta el medio ambiente.

Reciclaje químico: este método descompone el PET en monómeros de alta pureza mediante reacciones químicas, lo que ofrece una gran eficiencia y adaptabilidad para los residuos de PET contaminados. Sin embargo, generalmente requiere mayores insumos de energía, genera mayores costos y puede presentar riesgos ambientales.

Reciclaje biológico: por el contrario, el reciclaje biológico actúa como un proceso de "reciclaje superior", que convierte el PET desechado en plásticos regenerados que igualan el rendimiento de los materiales vírgenes. Aunque todavía se encuentra en etapas experimentales, el reciclaje biológico tiene un potencial significativo para convertirse en un complemento vital en el reciclaje de PET, promoviendo la utilización sostenible de los recursos.

La génesis del reciclaje biológico

La investigación sobre el reciclado biológico del PET se ha centrado en bacterias y enzimas específicas capaces de degradar el PET. Un avance notable se produjo en 2016 con el descubrimiento de *Ideonella sakaiensis*, una bacteria que sobrevive utilizando el PET como única fuente de carbono.

 Este hallazgo no sólo reveló las capacidades de degradación de la naturaleza, sino que también proporcionó información esencial para el desarrollo de nuevas tecnologías de reciclaje biológico. Investigaciones posteriores optimizaron el rendimiento de la PETasa mediante ingeniería genética, mejorando significativamente su eficiencia y velocidad en la degradación del PET.

Exploración y comercialización del reciclaje biológico

A finales de 2023, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) reconoció a la "Tecnología de Reciclado Biológico de PET" como una de las "10 Principales Tecnologías Químicas Emergentes de 2023". Esta iniciativa tiene como objetivo identificar tecnologías situadas entre la investigación de laboratorio y la comercialización que contribuyan a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).

Muchas instituciones de investigación y empresas nacionales e internacionales han logrado avances significativos en el reciclaje biológico de PET, avanzando gradualmente hacia la comercialización.

1. Reciclaje biológico de desechos textiles para fabricar camisas de poliéster regenerado

Yuantian Biotechnology (Tianjin) Co., Ltd. se estableció en octubre de 2022 y se especializa en la investigación y comercialización de tecnología de regeneración enzimática para plásticos PET desechados. La empresa transforma desechos textiles en monómeros reciclados de alto valor, como ácido tereftálico purificado (PTA) y etilenglicol (EG), y produce con éxito la primera camisa de poliéster regenerada enzimáticamente de China. Esta innovación se atribuye al desarrollo de proteínas enzimáticas de ingeniería dirigida por parte de la empresa, que mejoran la eficiencia de regeneración, la estabilidad y la reutilización al tiempo que reducen los costos de producción.

2. Logros en el reciclado enzimático eficiente del PET y colaboración global

CARBIOS, fundada en 2011, se especializa en el reciclaje de plástico y ha logrado avances significativos en el reciclaje biológico de PET al optimizar las enzimas naturales. La empresa ha diseñado una enzima hidrolítica de PET de alta eficiencia que demuestra una notable eficiencia enzimática, logrando una degradación de PET de hasta el 98 % en dos horas durante las pruebas de laboratorio y del 95 % en aplicaciones comerciales en 24 horas.

Para mejorar aún más su tecnología, CARBIOS está construyendo la primera planta de despolimerización de PET del mundo en Francia, promoviendo la circularidad del plástico y facilitando aplicaciones tecnológicas globales. Las colaboraciones con el Grupo Zhink de China, la empresa turca SASA y la empresa británica FCC Environment tienen como objetivo licenciar su tecnología en todo el mundo, impulsando innovaciones en el reciclaje de PET.

Wankai New Materials Co., Ltd., una subsidiaria de Zhengkai Group, se centra en los materiales de poliéster PET y busca mejorar las tecnologías de reciclaje de PET. La colaboración con Zhink Group y CARBIOS mejorará el desarrollo de productos y las capacidades tecnológicas de Wankai, impulsando los procesos de producción hacia prácticas respetuosas con el medio ambiente y aumentando las tasas de reciclaje de PET desechado.

3. Utilización de la tecnología enzimática para el reciclaje infinito de plásticos

Samsara Eco, en colaboración con la Universidad Nacional Australiana (ANU), ha desarrollado una biotecnología que utiliza enzimas para descomponer los plásticos y devolverles sus estructuras originales. Este avance mejora la eficiencia del reciclaje, con índices de degradación y reutilización que superan con creces los de los métodos tradicionales. Los nuevos plásticos producidos cumplen con estándares de alta calidad, lo que los hace competitivos en el mercado.

Samsara Eco planea establecer instalaciones de reciclaje en el sudeste asiático para procesar millones de toneladas de desechos plásticos, incluidos textiles y materiales de embalaje, con el objetivo de promover el "reciclaje infinito" para fines de 2026.

4. Combinación de inteligencia artificial y biotecnología para impulsar la conversión de residuos plásticos

Las recientes innovaciones que combinan la inteligencia artificial (IA) con la biotecnología han dado lugar a importantes avances en la conversión de residuos plásticos. El proceso Biopure™ de Protein Evolution es un ejemplo de estos avances, ya que transforma los residuos textiles y plásticos en recursos infinitamente reutilizables.

La tecnología de Protein Evolution, diseñada para crear decenas de millones de enzimas eficientes, degrada eficazmente los residuos plásticos, contribuyendo a la circularidad del plástico. La empresa colabora con Basecamp Research para desarrollar nuevas enzimas capaces de descomponer cadenas químicas complejas como el poliuretano y el nailon, lo que mejorará enormemente la eficiencia del reciclaje de diversos plásticos y textiles.

Conclusión

Gracias a la investigación continua sobre microorganismos y enzimas para el reciclaje biológico, esta tecnología está preparada para desempeñar un papel cada vez más importante en el reciclaje y la reutilización de plásticos en el futuro. Wankai New Materials Co., Ltd. está comprometida con el desarrollo sostenible del PET y está explorando activamente avances en las tecnologías de reciclaje de PET, incluido el reciclaje enzimático. En el futuro, Wankai tiene como objetivo ofrecer materiales de poliéster PET más ecológicos, contribuyendo a una economía circular sostenible.