Por: Dr. Manuel I. Peña-Cruz*
Una botella de plástico vacía suele marcar el final de una historia. Después de unos minutos de uso, puede pasar décadas o incluso siglos esperando degradarse en un relleno sanitario o en el océano. Pero ¿qué pasaría si esa misma botella pudiera transformarse nuevamente en materia prima utilizando únicamente la energía del Sol? Frente a este problema, la ciencia busca soluciones innovadoras para convertir estos desechos en recursos valiosos.
Una investigación reciente demuestra que la energía del Sol puede convertirse en una poderosa aliada para reciclar uno de los plásticos más utilizados en el mundo: el PET, presente en la mayoría de las botellas de bebidas y numerosos envases de alimentos. Un equipo de investigadores de la Unidad Aguascalientes del CIO, con el apoyo de la Convocatoria de Ciencia Básica y de Frontera 2025 de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (Secihti), está desarrollando una tecnología que emplea calor del sol para descomponer químicamente el PET usado y transformarlo en ácido tereftálico (TPA), una materia prima de alto valor utilizada para fabricar nuevos plásticos y otros productos de la industria química. Este innovador proceso, conocido como reciclaje hidrotermal solar, fue comparado contra el método convencional, que utiliza electricidad como fuente de calor.
Para evaluar ambas tecnologías, los investigadores analizaron cuánta energía consume cada proceso, su eficiencia y su impacto ambiental desde que el plástico ingresa al sistema hasta la obtención del TPA recuperado. Para ello emplearon una herramienta conocida como Análisis de Ciclo de Vida (ACV), una metodología ampliamente utilizada para cuantificar los impactos ambientales de un producto o proceso a lo largo de todas sus etapas. Gracias a este enfoque fue posible comparar las emisiones de gases de efecto invernadero, el consumo de energía y otros indicadores ambientales, permitiendo determinar qué alternativa ofrece un reciclaje más limpio y sostenible.
¿Cómo funciona el reciclaje solar del PET?
El proceso comienza mezclando el PET triturado con agua, la cual incluso puede provenir de fuentes residuales, dentro de un reactor diseñado para operar a altas temperaturas y presiones. Bajo estas condiciones, las largas cadenas moleculares del plástico se rompen y liberan el TPA, uno de los principales componentes con los que originalmente se fabrica el PET.
La principal innovación de esta tecnología radica en la fuente de calor. En lugar de utilizar electricidad o combustibles fósiles, el reactor aprovecha la energía del Sol mediante un sistema de espejos concentradores que enfocan la radiación solar sobre el reactor, de forma similar a una gran lupa que concentra la luz en un solo punto.
Gracias a este sistema es posible alcanzar las temperaturas requeridas para el proceso utilizando una fuente de energía renovable y limpia. Para garantizar un calentamiento continuo y eficiente, el equipo de investigación también desarrolló un sistema de seguimiento solar de dos ejes que mantiene el concentrador orientado hacia el Sol durante todo el día, maximizando el aprovechamiento de la radiación solar y la estabilidad del proceso.
¿Qué encontraron los investigadores?
Ambos métodos lograron recuperar TPA de alta calidad, demostrando que el reciclaje hidrotermal es una alternativa viable para transformar residuos de PET en una materia prima con valor industrial. Sin embargo, el análisis ambiental reveló ventajas significativas para el sistema impulsado por energía solar concentrada.
A escala de laboratorio, esta tecnología redujo las emisiones de gases de efecto invernadero en aproximadamente 38%respecto al proceso convencional alimentado con electricidad. Además, al emplear el Sol como fuente principal de calor, disminuye considerablemente el consumo de energía convencional y el impacto ambiental asociado al reciclaje químico del plástico.
Si bien aún es necesario escalar esta tecnología para su implementación industrial, los resultados demuestran que es posible desarrollar procesos de reciclaje más limpios y sostenibles aprovechando una de las fuentes de energía más abundantes del planeta. En un futuro cercano, las botellas de plástico que hoy desechamos podrían dejar de ser un problema ambiental para convertirse nuevamente en materia prima de alto valor, gracias a la misma energía que ilumina y hace posible la vida en la Tierra: el Sol.
Una tecnología desarrollada por investigadores mexicanos del Centro de Investigaciones en Óptica, A.C. (CIO) desarrolló un proceso que aprovecha el calor del Sol para convertir botellas de PET en materia prima de alta calidad, con menor impacto ambiental.
*Físico por la Universidad Autónoma de Baja California y doctor en Energías Renovables por la UNAM, con Mención Honorífica. Desde 2015 es investigador del Centro de Investigaciones en Óptica, A.C. (CIO), donde desarrolla tecnologías en concentración solar, sensores inteligentes y la implementación de sistemas energéticos a procesos termoquímicos para la valorización de residuos. Cuenta con 38 publicaciones JCR, más de 500 citas, 2 patentes en trámite y es miembro del Sistema Nacional de Investigadoras e Investigadores (SNII), Nivel I.
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