El poliestireno expandido (EPS por sus siglas en inglés, Expanded PolyStyrenees un plástico derivado del petróleo. El EPS es uno de los cuatro tipos de poliestireno comercializados: de uso general, de alto impacto, sindiotáctico y expandido (Nexant Chem Systems).

El EPS es un producto a la vez liviano y económico, pero como todos los plásticos sus principales virtudes (resistencia a la humedad, eficiencia térmica y durabilidad) son también la causa de su estabilidad y lenta degradación en el ambiente. Algunos estudios sugieren que puede tardar hasta miles de años en descomponerse (Naciones Unidas).

El EPS ha sido comercializado desde la década del 50 y en los años 60 mejoras en la eficiencia del proceso de producción dispararon su demanda. Luego de tan solo una década, en 1971comenzaron a detectarse residuos de este material en el mar..

Cada año se producen decenas de millones de toneladas de EPS que representan el 6% del mercado total de plásticos (Gesamp).

Contenido

  1. Nombres del EPS
  2. Fabricación del EPS
  3. Usos
  4. Toxicidad para el hombre
  5. Reciclaje
  6. Conclusiones
  7. Referencias

1. Nombres del EPS

El EPS es un caso peculiar pues en diferentes países hispanohablantes se le conoce con un nombre distinto, en algunos casos este nombre deriva del fabricante en cada lugar.

 

2. Fabricación del EPS

La material prima del EPS es el poliestireno, que proviene del petróleo.

En la refinación del petróleo procesos de reformado catalítico, hidrodesalquilación y dismutación del tolueno y craqueo producen benceno y tolueno. Estos compuestos se mezclan para formar el etilbenceno. Luego de una deshidrogenación (pérdida de un par de átomos de hidrógeno) del etilbenceno se obtiene el estireno, un líquido oleoso e incoloro.

Para formar el poliestireno se polimeriza el estireno, es decir se juntan una cantidad “n” de monómeros de estireno para formar un polímero. Este polímero al ser de cadena larga es más estable y tiene la apariencia y dureza de un plástico. Luego de la polimerización del estireno se obtienen pellets de poliestireno que se asemejan a bolitas de plástico.

Una vez obtenidos los pellets de poliestireno, la materia prima del EPS, estos se expanden añadiéndoles vapor a alta temperatura y un agente expansor que suele ser pentano o CO2. Los pellets de EPS tienen un tamaño de hasta 40 veces su dimensión original y contienen 95% de aire. El EPS se moldea, nuevamente con vapor, lo usual es el moldeado en un bloque de gran tamaño que luego será cortado según la forma necesaria del producto final.

 

3. Usos

Sus principales usos son:

 

  • Bandejas para almacenar alimentos en supermercados o recipientes para comida.
  • Embalajes de productos frágiles como electrodomésticos y aparatos eléctricos.
  • Aislante térmico en casas o edificios.
  • Material de construcción.

4. Toxicidad para el hombre

Como hemos visto el EPS se fabrica a partir de derivados del petróleo. La preocupación se centra en el EPS usado como empaque de alimentos y en la posibilidad de que a temperaturas extremas (altas o bajas) por tiempos prolongados estos compuestos tóxicos se liberen y migren hacia los alimentos. Algunos de los precursores del EPS figuran en la lista de carcinogénicos por el Centro Internacional de Investigaciones sobre el Cáncer (IARC, por sus siglas en inglés):

  • Benceno como carcinogénico (Grupo 1)
  • Estireno como probable carcinogénico (Grupo 2A)
  • Etilbenceno como posible carcinogénico (Grupo 2B)

Está comprobado que sea cual fuere el material de empaque (vidrio, aluminio, papel y plástico) las sustancias que lo componen migrarán hacia los alimentos (Tri Dee). Entonces es cierto que cuando consumimos alimentos contenidos en envases de EPS existe una migración de compuestos tóxicos y a su vez una ingestión de los mismos.

Es por esta razón que la Agencia de Drogas y Alimentos (FDA, por sus siglas en inglés) de EEUU regula las cantidades residuales permitidas según el tipo de empaque, para asegurar que el material sea seguro para su uso.

Pero antes de afirmar que los envases de EPS son dañinos a la salud, debemos de tener en cuenta el límite a partir del cual la ingesta de los compuestos tóxicos que se liberan del EPS tienen efectos perjudiciales.

La FDA ha centrado su análisis en el estireno, principal componente del EPS, y ha establecido una ingesta diaria inocua de 90,000 ug/persona/día. Si se considera que un empaque de EPS de 1kg de comida libera 2.20 ppb, y que una persona consume 3kg de comida al día, una persona estaría consumiendo 6.6 ug/persona/día de estireno. Este valor es más de 4 órdenes de magnitud menor a la ingesta diaria inocua. Los anterior permite afirmar, a la industria del plástico y también a muchas agencias gubernamentales de EEUU, que el EPS no constituye un peligro para la salud (PFSF).

Un estudio hecho el 2013 para cuantificar la migración de estireno en alimentos concluyó que la concentración de este compuesto en los alimentos es menor a los límites establecidos por la FDA. Así mismo un estudio hecho en Islandia el 2017 evaluó la migración de estireno a pescado en empaques de EPS a -1ºC durante dos semanas. El estudio concluyó que luego del tiempo establecido el contenido de benceno, tolueno y estireno en el pescado fue menor a 0.01 mg/kg, tres órdenes de magnitud menor al límite establecido por la FDA.

A pesar de ello no se puede afirmar que el EPS es totalmente seguro pues también existe el riesgo de volatilización del estireno y otros químicos a altas temperaturas. Y este, a diferencia de la migración de estireno en las comidas, no ha sido tan estudiado. El estireno se encuentra en el aire por muchas fuentes; el humo del cigarro, las fotocopiadoras e impresoras láser, así como las fábricas que emplean o producen este monómero. De igual modo los pellets de EPS pueden ser una fuente de emisiones de estireno al tener una mayor área superficial y ser calentados con el calor humano cuando son usados en almohadas o peluches. Un estudio del 2020 (Iizuka et al.) hecho con cojines, almohadas y juguetes rellenos con pellets de EPS determinó que, según la temperatura y cantidad, este material puede ser una fuente de estireno en el aire en interiores. 

¿Qué no hacer?

 

 

Existen ciertas condiciones en las que podría migrar mayor cantidad de estireno a la comida, estas son situaciones que deberían de evitarse:

Calentar la comida en el microondas en envases de EPS. La Agencia Canadiense de Inspección de Alimentos es muy clara al respecto indicando que al calentar los alimentos con materiales de empaque, incluido el EPS, estos se podrían derretir o deformar haciendo que compuestos tóxicos se impregnen en los alimentos.

Evitar consumir líquidos calientes y con alto contenido de grasa en envases de EPS .

Así mismo se recomienda no quemar al aire libre residuos de EPS pues emiten compuestos tóxicos como estireno, benceno y pentanos.

5. Reciclaje

El EPS, como cualquier plástico sí es reciclable. Sin embargo la cantidad que realmente se recicla no es mucha, en EEUU se estima que solo el 10% de todos los plásticos se recicla y los EPS representan menos del 1% de esta fracción.

Dificultades para el reciclaje

A pesar de que el EPS es un producto 100% reciclable este proceso no es rentable debido a las características propias del material:

  • Luego de su uso no está limpio, seco e intacto: Los envases con comida tendrían que lavarse dentro de las 24 horas de su uso para evitar que la comida en ellos comenzara a descomponerse. Además al ser liviano y frágil es susceptible a dividirse en pedazos.
  • Más del 95% del material es aire por lo que es poco el porcentaje de material que se puede recuperar. La baja densidad hace que la recolección no sea económica.
  • La razón anterior hace que se requieran grandes cantidades para que el proceso sea rentable. El EPS no es segregado y se encuentra con los residuos comunes, esto hace que separarlo y recolectarlo sea más caro y requiera más tiempo.

(Información tomada de este video)

Mercado de reciclaje

El reciclaje de EPS se enfoca principalmente en productos que no hayan estado en contacto directo con alimentos. Esta es la razón por la que en muchas ciudades de EEUU (Medium) este material no sea considerado como reciclable (principalmente por la razones anteriormente expuestas) y su uso se haya restringido. La Unión Europea estima que solo se recicla el 25% del EPS usado para empaques, el 30% es incinerado y el resto se dispone en rellenos sanitarios.

A pesar de ello existen reportes de que el reciclaje de EPS es una industria en expansión (Orbis). Sin embargo las cifras de EPS Industry Alliance (EPA IA) corroboran que este es un mercado algo inestable. Esta misma entidad estima que solo se recicla el 15% del EPS generado.

En los dos gráficos siguientes se observa que entre los años 2014 y 2017 las cantidades de EPS reciclado disminuyeron significativamente.

 

Tipos de reciclaje

El reciclaje del EPS puede hacerse de tres modos:

  • Reciclaje mecánico: recupera el poliestireno.
  • Reciclaje químico: recupera el estireno.
  • Reciclaje térmico: recupera energía.

Reciclaje mecánico

El reciclaje mecánico es la forma de reciclaje más común del EPS, es un proceso sencillo de tres pasos :
  • Compactación y molido: Se extrae el aire y reduce el volumen.
  • Extrusión: El material es calentado, para que se derrita, y finalmente extruído. Con este material pueden hacerse bloques o gránulos que servirán de materia prima para nuevos productos.
  • Nuevos productos: Los pellets de la extrusión pueden ser usados en materiales que no tengan contacto directo con alimentos como:
    • Colgadores de ropa.
    • Material de construcción: bloques de concreto, material para aislamiento, zócalos de interiores.
    • Goma (añadiéndole materiales a base de plantas) .
    • Tablas de surf .

 

Reciclaje químico

Se recupera el estireno para su uso como producto químico, esto se hace comúnmente mediante pirólisis. En la pirólisis del EPS se puede recuperar estireno como líquido con una pureza de hasta el 99%. Este proceso emplea catalizadores que suelen ser bases .

El reciclaje químico puede hacerse también mediante pirólisis, gasificación, depolimerización o disolución con solventes. Como se observa en el siguiente gráfico los dos primeros métodos permiten obtener los monómeros constituyentes del EPS.

 

 

Reciclaje térmico

En el reciclaje térmico se recupera la energía del material mediante su combustión en incineradores.

6. Conclusiones

El EPS es un polímero hecho a base de petróleo. Es un material útil ampliamente usado como envases para alimentos, en construcción y embalaje. Su composición, 95% aire, hace que sea efectivo como aislante térmico y otorgue resistencia a los golpes. Sin embargo, como todos los plásticos puede tardar muchos cientos de años en degradarse.

Mucho se ha dicho sobre la toxicidad del material y el peligro que puede haber de que, al calentarse o al usarse junto con los alimentos, compuestos tóxicos sean ingeridos por el ser humano. Sin embargo, a pesar de que sí existe una migración de estireno y otros compuestos aromáticos esta se ha calculado mínima e inocua, no sobrepasando los límites establecidos por la FDA.

Debido a su gran volumen, y a que parte del EPS se encuentra con restos de alimentos, se hace difícil la recolección y limpieza para el reciclaje. De cualquier modo existe una industria de reciclaje donde este puede ser reciclado en colgadores de ropa, materiales de construcción y tablas de surf. El tipo de reciclaje más común es el mecánico.

7. Referencias

  • Agencia Canadiense de Inspección de Alimentos. 2018. Food safety tips for microwaves. (No calentar envases de EPS en microondas)
  • Aniq. Unicel y Medio Ambiente. (Reciclaje mecánico de EPS).
  • Bassil et al. 2018. Chemical Recycling of Polystyrene Using Pyrolysis. (Recuperación de 99% de estireno en la pirólisis, Reciclaje de EPS).
  • Business Barbados. 2010. The Dangers Of Polystyrene. (No quemar EPS)
  • Carpenter et al. 1971. Polystyrene Spherules in Coastal Waters. (Primer reporte sobre EPS en el mar).
  • Dawson et al. 2020. Styrene Monomer Migration from Expanded Polystyrene Into Food Acids and Ethanol. (Chocolate caliente en envases de EPS)
  • EPS IA. 2014. EPS Recycling Advancements & Technology Innovations. (Goma a base de EPS reciclado).
  • EPS IA. EPS Sustainability Toolkits. (Reciclaje de EPS)
  • FDA. 2015. The Safety of Styrene-Based Polymers for Food-Contact Use 2013. (Análisis de estireno en envases de EPS)
  • Genualdi et al. 2013. Updated evaluation of the migration of styrene monomer and oligomers from polystyrene food contact materials to foods and food simulants. (Migración de estireno en alimentos).
  • Gesamp. 2019. Guidelines for the Monitoring and Assessment of Plastic Litter in the Ocean. (Mercado total de plásticos).
  • Iizuka et al. 2020. Emission fluxes of styrene monomers and other chemicals for products containing expanded polystyrene beads. (Emisión de estireno en cojines y otros).
  • Maharana et al. Review Article: Recycling of Polystyrene. (Catalizadores básicos en la pirólisis).
  • Marko. (Elaboración de tablas de surf con EPS reciclado).
  • Medium. 2019. Why Styrofoam (Expanded Polystyrene) Should Be Banned Everywhere In The World. (EPS no reciclable en muchas ciudades de EEUU).
  • Naciones Unidas. 2018. Plásticos de un solo uso: una hoja de ruta para la sostenibilidad. (Tiempo de descomposición del EPS).
  • Nexant Chem Systems. 2006. PERP Program Polystyrene. (Tipos de EPS).
  • Orbis. 2019. Global Expanded Polystyrene (EPS) Recycling Market 2019. (Reciclaje de EPS en expansión).
  • PFSF (Plastic Food Service Facts). Safety of Polystyrene Foodservice Packaging. (Seguridad de envases de EPS).
  • Polleto et al. 2014. Capítulo 3: Expanded Polystyrene: Thermo-Mechanical Recycling, Characterization and Application. Libro: Polystyre Synthesis, Characteristics and Applications. (Formas de reciclaje del EPS).
  • Queguiner et al. 2017. Styrene migration from expanded polystyrene boxes into fresh cod and redfish at chilled and superchilled temperatures. (Migración de estireno a pescado)
  • Tri Dee. Polystyre Fact  Sheet. (No solo en el EPS ocurre migración de compuestos hacia los alimentos).
  • Unión Europea. Expanded PolyStyrene Sustainable Recycling: From EPS waste to food contact PS final market. (Reciclaje de EPS en Europa).

Fuente: Profesionales de residuos.