Desarrollan una solución para el reciclaje de residuos textiles de polialgodón

El método diseñado por investigadores de la Universidad de Ámsterdam produce materia prima renovable para fabricar bioplásticos a partir del algodón, mientras que el poliéster restante se puede reciclar químicamente.

Investigadores del grupo de Química Industrial Sostenible de la Universidad de Ámsterdam (UvA), en Países Bajos, han presentado una solución al difícil problema del reciclado de residuos textiles de polialgodón. El proceso, desarrollado en colaboración con la empresa Avantium, comienza con la eliminación total del algodón del tejido mediante ácido clorhídrico superconcentrado a temperatura ambiente. El algodón se convierte en glucosa, que puede utilizarse como materia prima para productos de base biológica, como los plásticos renovables. Las fibras de poliéster restantes pueden reprocesarse utilizando los métodos de reciclado de poliéster disponibles.

La investigación fue dirigida por el profesor Gert-Jan Gruter, que dirige el grupo de Química Industrial Sostenible del Instituto Van ‘t Hoff de Ciencias Moleculares (HIMS) de la UvA. Gruter es también director de Tecnología de Avantium, donde dirige el desarrollo de materiales y tecnologías de polímeros renovables y circulares que son clave para transformar la economía basada en los fósiles en una economía renovable y de base biológica.

«Poder recuperar la glucosa del algodón de los residuos textiles es una contribución crucial a esto, ya que la glucosa es una materia prima de base biológica clave. Actualmente se produce a partir del almidón del maíz y el trigo. Cuando produzcamos plásticos a partir de biomasa a gran escala, el mundo necesitará mucha glucosa no alimentaria».

Igualmente importante es que el proceso, presentado en un artículo de Nature Communications, aporta una solución al gigantesco problema del reciclado de residuos textiles. Según Gruter, es el primer método eficaz para reciclar con gran eficiencia tanto los componentes de algodón como los de poliéster del polialgodón.

Nienke Leenders, estudiante de doctorado de Gruter y primera autora del artículo, realizó numerosas pruebas en el marco del proyecto MiWaTex, de cuatro años de duración, financiado por el Consejo Holandés de Investigación (NWO) y que actualmente se encuentra a mitad de camino. El proyecto implica la cooperación con la empresa de clasificación y reciclaje textil Wieland; el fabricante de ropa de trabajo Groenendijk Bedrijfskleding;, la asociación comercial de la industria textil y de la confección neerlandesa, Modint, y CuRe, desarrolladora de tecnología avanzada para el reciclaje químico del poliéster.

Escalabilidad y rentabilidad

El artículo de Nature Communications describe cómo Leenders realizó experimentos con la planta piloto de Avantium para su tecnología patentada Dawn, desarrollada originalmente para convertir materias primas vegetales no alimentarias (por ejemplo, madera) en glucosa y lignina. Su principal característica es el uso de ácido clorhídrico altamente concentrado (43% en peso) a temperatura ambiente. Leenders probó lotes de residuos textiles reales de polialgodón postconsumo en la planta piloto Dawn de Avantium. Resultó que la celulosa del algodón podía hidrolizarse completamente en glucosa en condiciones industrialmente relevantes. La parte de poliéster del tejido permanecía intacta y podía separarse fácilmente. Los ensayos demostraron altos rendimientos de glucosa, lo que indica escalabilidad y rentabilidad.

La glucosa derivada del algodón puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones industriales, como polímeros, resinas y disolventes. Avantium puede utilizarla, por ejemplo, para producir su producto principal, el ácido 2,5-furandicarboxílico (FDCA), un componente crucial en la producción del poliéster de base biológica PEF (furanoato de polietileno), que ofrece una alternativa renovable a las botellas de PET.

El proceso también permite reciclar completamente el poliéster a partir del polialgodón. Puede reciclarse químicamente para formar nuevo poliéster virgen, tal y como establecieron las pruebas realizadas por CuRe.

Análisis tecnoeconómico favorable

Según Gruter, la investigación sienta las bases para el reciclaje real a escala industrial de textiles de polialgodón y la primera disponibilidad comercial de glucosa no alimentaria.

«Muchas partes están intentando conseguir alguna de estas cosas, pero nadie lo ha logrado todavía. Nuestro análisis tecnoeconómico parece bastante favorable y Avantium ya ha invertido sustancialmente en este desarrollo. Nuestra ambición es llevar esta tecnología a la siguiente fase de comercialización, junto con otros socios. Así que podríamos muy bien ser los primeros en comercializar glucosa no alimentaria obtenida mediante un enfoque de biorrefinería».