La gestión adecuada de los residuos de envases, especialmente aquellos fabricados en papel y cartón, es una prioridad ambiental clave en el contexto de la transición hacia una economía circular. Estos envases representan aproximadamente la mitad del consumo total de estos materiales.

Aunque el papel es uno de los materiales más reciclados en Europa, con una tasa cercana al 80% en el último año, aún persisten desafíos importantes relacionados con la contaminación del material reciclado. Gran parte del material reciclable se pierde debido a una separación inadecuada en origen o termina en vertederos. Contaminantes como tintas, aditivos, plásticos y compuestos químicos como las sustancias perfluoroalquiladas (PFAS) y el bisfenol A (BPA) limitan la reutilización segura del papel reciclado, especialmente en aplicaciones sensibles como el contacto alimentario.

Marco normativo y objetivos europeos

Las normativas europeas, como el Reglamento sobre Envases y Residuos de Envases (Packaging and Packaging Waste Regulation, PPWR), y nacionales, como el Real Decreto 1055/2022 sobre envases y residuos, exigen mejoras sustanciales en la reciclabilidad, el contenido reciclado y el diseño de los envases. Además, los objetivos europeos plantean alcanzar una tasa de reciclaje del 85% para los envases de papel y cartón para 2030. Estos retos están impulsando a la industria a desarrollar tecnologías innovadoras que garanticen la calidad del material reciclado, sin comprometer su seguridad ni su viabilidad económica.

En este marco, el proyecto CleanUPP, “Desarrollo de nuevas tecnologías para la descontaminación de polipropileno y celulosa”, financiado por IVACE+i con fondos FEDER y ejecutado por ITENE, supone un avance decisivo. Una de las principales líneas de este proyecto se centra en la descontaminación avanzada de materiales celulósicos reciclados mediante tecnologías innovadoras. A través de pruebas controladas, caracterización de contaminantes y desarrollo de procesos piloto, se busca optimizar la descontaminación de papel y cartón recuperado, mejorando la calidad del material reciclado y ampliando sus aplicaciones a productos de mayor valor añadido.

El acondicionamiento eficiente de estos residuos reduce la dependencia de la fibra virgen y refuerza la circularidad, minimizando riesgos e impactos ambientales. La colaboración entre centros tecnológicos, industria y administraciones públicas es fundamental para implementar estas tecnologías a escala industrial y avanzar hacia una gestión más eficiente de los residuos de envases en el sector papelero.

Introducción de residuos celulósicos en el pulper piloto. Fuente: ITENE.

Desarrollo de tecnologías innovadoras de descontaminación

Para replicar condiciones reales de contaminación en residuos de celulosa, se seleccionaron compuestos representativos presentes comúnmente en estos materiales. Se identificaron como prioritarios dos grupos de contaminantes: las sustancias perfluoroalquiladas (PFAS) y el bisfenol A (BPA), debido a su alta persistencia y efecto negativo sobre la calidad del papel reciclado.

La eliminación de estos compuestos representa un desafío técnico importante. La elevada estabilidad química de las PFAS dificulta su remoción efectiva del papel reciclado. Aunque la investigación en su tratamiento en matrices celulósicas es aún incipiente, algunas tecnologías desarrolladas para el tratamiento de aguas pueden adaptarse para reducir su presencia en la producción papelera. En cuanto al BPA, se han demostrado varias estrategias eficaces, como la adsorción, procesos de oxidación avanzada, separación por membranas y biodegradación, que combinan eficiencia, aplicabilidad práctica y costes asumibles en entornos industriales.

Para evaluar el comportamiento de estos contaminantes en un entorno controlado, se procedió a la contaminación deliberada de celulosa virgen en laboratorio mediante concentraciones definidas de ácido perfluorooctanoico (PFOA) y BPA, representantes de cada grupo de contaminantes. Este enfoque permitió generar un material patrón que sirviera como base para estudiar el efecto de dichas sustancias sobre la celulosa.

Posteriormente, se identificaron las tecnologías de descontaminación más adecuadas para tratar residuos de papel, seleccionando principalmente técnicas basadas en adsorbentes y agentes oxidantes. Se realizaron múltiples pruebas experimentales, en las que se variaron parámetros clave como la temperatura, el tiempo de tratamiento y el tipo de papel a descontaminar. Estos ensayos alcanzaron eficiencias cercanas al 95% para la eliminación de BPA y superiores al 99% para el PFOA.

Interior del pulper antes del pulpeado. Fuente: ITENE.

Validación de propiedades físico-mecánicas y escalado

A partir del material descontaminado, se fabricaron hojas de laboratorio para evaluar sus propiedades físico-mecánicas y compararlas con los requisitos habituales en aplicaciones de papel reciclado de alta calidad. Los resultados mostraron mejoras significativas en las muestras descontaminadas respecto a las contaminadas, aunque persisten algunas limitaciones en resistencia y rigidez. Sin embargo, las condiciones óptimas identificadas ofrecen un equilibrio prometedor entre descontaminación y propiedades mecánicas, lo que indica su viabilidad industrial.

Finalmente, se seleccionó un método de descontaminación óptimo, debido a su alta eficacia y potencial de implementación en condiciones industriales reales. Para ello, se validó en un pulper piloto empleando una camisa térmica, garantizando que el proceso de descontaminación pueda implementarse de forma efectiva en condiciones cercanas a las industriales.

Obtención de hoja de laboratorio a partir del papel descontaminado. Fuente: ITENE.

Para concluir, puede afirmarse que la descontaminación de la celulosa reciclada supone un desafío importante, aunque abordable mediante la adopción de tecnologías innovadoras y sostenibles. Frente a normativas cada vez más estrictas, la industria debe adoptar un enfoque colaborativo y proactivo para asegurar la viabilidad del papel reciclado en el mercado, garantizando el cumplimiento de los objetivos ambientales y sanitarios.

Los resultados obtenidos sientan las bases para futuras implementaciones industriales, consolidando el potencial de estas tecnologías para transformar residuos complejos en materias primas recicladas de alto valor añadido, promoviendo así una economía circular.