La reutilización de residuos plásticos podría convertirse en un importante motor de rentabilidad para las empresas químicas. Los respectivos jugadores necesitan hacer los movimientos correctos ahora para aprovechar esta oportunidad.
Si la demanda de plásticos sigue su trayectoria actual, los volúmenes globales de desechos plásticos crecerían de 260 millones de toneladas por año en 2016 a 460 millones de toneladas por año para 2030, llevando lo que es ya un problema ambiental grave a un completo nuevo nivel. Ante la protesta pública sobre la contaminación global de los plásticos, la industria química está empezando a movilizarse en este tema. Nuestro artículo reciente, "
No hay tiempo que perder", mostró cómo el liderazgo de la industria se está moviendo más allá del enfoque de usar una vez y descartar - bajo el cual la industria de los plásticos ha crecido - y abarcar una definición ampliada de administración de productos que incluye enfrentar los residuos plásticos. Como subrayamos en ese artículo, esto no solo es lo que exige la sociedad y se está convirtiendo en una condición para que la industria retenga su licencia para operar, sino que también podría representar una nueva oportunidad de negocio importante y rentable.
La última información se basa en nuestra evaluación integral de dónde provendrán los flujos de desechos globales futuros, cómo ellos podrían reciclarse y qué beneficios económicos podría ofrecer esta actividad - investigación que ha llenado un vacío importante en el debate público. En este artículo, describimos un escenario para la industria del plástico a través del cual el 50 por ciento de los plásticos en todo el mundo podría ser reutilizado o reciclado para 2030 - un aumento cuádruple de lo que se ha logrado hoy - y que también tiene el potencial para crear un valor sustancial.
Siguiendo ese camino, la reutilización y el reciclado de plásticos podrían generar un crecimiento de un fondo de ganancias de hasta 60 mil millones de dólares para el sector de petroquímicos y plásticos, lo que representa casi dos tercios de su posible crecimiento de fondo de ganancias en el período. También analizamos los niveles de apoyo que se necesitarán de manera más amplia en toda la sociedad, incluidos los de los reguladores, principales usuarios de plásticos, tales como las empresas de bienes envasados de consumo, y los consumidores, para llegar a este resultado.
Para las empresas de petroquímicos y plásticos - y por extensión a la industria química, dado que la producción de plásticos representa más de un tercio de las actividades de la industria - esto presenta una serie de amenazas y oportunidades, y describimos los tipos de preguntas estratégicas que deberán evaluar. y las elecciones a realizar.
Modelando un círculo virtuoso de reciclaje de plásticos en todo el mundo.
Nuestra investigación muestra que solo el 12 % de los residuos de plástico se reutiliza o recicla actualmente (Figura 1). El hecho de que la gran mayoría de los plásticos usados vayan a incineración
(1), rellenos sanitarios o botaderos significa que estos materiales se pierden para siempre como un recurso, a pesar del potencial de los plásticos para su reutilización y reciclaje. La producción de plásticos requiere una inversión de capital sustancial y una huella de carbono sustancial. La reutilización de los plásticos no solo reduce estas necesidades de inversión sino que también puede contribuir a reducir las emisiones industriales totales de carbono.
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| Figura 1. La mayoría de desperdicios plásticos ahora va a rellenos sanitarios e incineración |
Las imágenes de desechos plásticos en todo el mundo han contribuido a una reacción negativa de los consumidores que se está traduciendo en movimientos regulatorios para prohibir o restringir el uso de plásticos en numerosas geografías, especialmente en la Unión Europea. La contaminación de los plásticos marinos ha sido una fuerza poderosa para movilizar a la opinión pública, y nuestros colegas han sugerido formas de abordar el problema. Sin embargo, al considerar el potencial para el reciclaje de residuos plásticos, la contaminación de los plásticos marinos podría entenderse como la punta altamente visible del témpano.
Lo que ha faltado a la industria química - junto con las principales industrias de consumo, la industria de residuos y, de hecho, la sociedad en general - ha sido la falta de una imagen clara de un camino a seguir en el que los volúmenes de plásticos que se descartan pudieran recapturarse y reusarse.
También ha faltado una perspectiva completa sobre de dónde provendrá la mayoría de los residuos y qué tecnologías de recuperación y reciclaje ofrecen el mayor potencial.
Abordamos esta brecha con un modelo integral de generación global de residuos plásticos, los diferentes enfoques para la reutilización de plásticos y las tecnologías de reciclaje asociadas, y su economía. Nuestro escenario de referencia supone un precio del petróleo de $ 75 por barril. También hemos explorado escenarios de precios cada vez más bajos y sus grupos de beneficios potenciales correspondientes, cada vez más pequeños y más grandes, así como diferentes enfoques societarios para el reciclaje, ya que todos estos factores tienen una gran influencia en la factibilidad del reciclaje de plásticos. (Para obtener más información sobre el modelo, consulte la barra lateral "Acerca de la investigación".)
Acerca de la investigación Para ayudar a crear una imagen de los posibles caminos a seguir, hemos creado un modelo integral de generación global de residuos plásticos a nivel regional y nacional, que abarca todas las categorías principales de polímeros. Luego mapeamos el modelo con las tecnologías de recuperación y reciclaje de plásticos disponibles y la economía de sus procesos regionales. Como las regulaciones que rigen el reciclaje - junto con el comportamiento de las empresas y los consumidores - jugarán un papel determinante en los niveles de reciclaje que se pueden alcanzar, también hemos modelado escenarios para cubrir estas diferencias en los enfoques societarios.
Las condiciones del escenario base suponen que el reciclaje está optimizado para la rentabilidad, y se minimizan las fugas de desperdicios utilizando enfoques de bajo costo. El segundo escenario se suma a este progreso en las tecnologías de recolección, clasificación y reciclaje. El tercer escenario agrega además un impulso de múltiples partes interesadas para una mayor reutilización y reciclaje, respaldado por una serie de medidas regulatorias. Los diferentes escenarios nos permiten proyectar las tasas de recuperación y el potencial de rentabilidad para 2030 y 2050. Existe un claro potencial en principio para avances e interrupciones de tecnología nueva e importante; gran parte de este trabajo aún se encuentra en una etapa inicial, pero hemos incorporado algunos elementos de tales avances en nuestros escenarios.
Hemos utilizado un precio del petróleo de $ 75 por barril como nuestro caso de referencia; este precio está en línea con nuestra visión de los escenarios de precios a largo plazo basados en la curva de costos potenciales durante el período para la producción de petróleo crudo. También hemos explorado escenarios a $ 50 y $ 100 por barril, dada la volatilidad histórica de los precios del petróleo y porque la factibilidad del reciclaje de plásticos es sensible a estos precios. Nuestro modelo sugiere que el potencial de creación de valor a $ 50 por barril sería aproximadamente un tercio de lo que podría lograrse en el caso de referencia, mientras que a $ 100 por barril sería aproximadamente dos tercios más. Está claro que el grupo de ganancias más pequeño en el nivel más bajo del precio del petróleo pondría en duda la actividad de reciclaje, mientras que el grupo más grande en el nivel más alto hace que el reciclaje sea más atractivo.
Tecnologías para manejar todas las familias de polímeros: Aprovechando el potencial.
Empecemos con una mirada a las tecnologías habilitadoras que respaldan estas proyecciones - tecnologías que existen o que se reconocen como técnicamente factibles y podrían hacer posible una mayor reutilización de los plásticos. Estos incluyen una expansión masiva de los volúmenes de reciclaje mecánico y el lanzamiento a escala industrial de dos tecnologías relativamente nuevas: el reciclado de monómeros y el reprocesamiento de desechos plásticos para producir materia prima líquida en un proceso de craqueo, conocido como pirólisis.
El reciclaje mecánico ya se ha establecido como un negocio importante - si no se acerca a la escala de la industria de productos petroquímicos y plásticos - en muchas de las economías desarrolladas del mundo, y se centra en el reciclado de tereftalato de polietileno (PET), el polietileno de alta densidad (PEAD) y polipropileno (PP). Contrariamente a las suposiciones comunes de que la gestión de residuos es simplemente una carga de costos para los municipios y los contribuyentes, hay muchos ejemplos en los que el reciclaje mecánico ya es rentable, aunque a menudo en aplicaciones o mercados selectivos.
Esto se debe a su punto de partida fundamentalmente diferente al de la fabricación tradicional de plásticos: el reciclaje mecánico puede generar nuevo polímero sin tener que invertir miles de millones de dólares en craqueadores térmicos y otras unidades para crear bloques de construcción petroquímicos. Por lo tanto, comienza como una ruta comparativamente ventajosa para la producción de polímeros (Figura 2).
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| Figura 2. Como las diferentes tecnologías y regiones geográficas podrian contribuir al crecimiento de un fondo de ganancias hasta el 2030 |
La tecnología de reciclaje mecánico también se puede utilizar para reciclar muchos otros polímeros. Pero estas empresas aún no han crecido mucho debido a las restricciones en la recolección de otras resinas de gran volumen, como el polietileno de baja densidad (PEBD). Nuestro modelo sugiere que el reciclaje mecánico de PEBD y PEAD tiene el potencial de generar el mayor fondo de ganancias hasta el 2030, reflejando principalmente las expectativas de una alta rentabilidad continua en el mercado del polietileno virgen debido a la perspectiva ajustada de la oferta y la demanda.
Nuestras proyecciones sugieren que las tasas de reciclaje mecánico podrían aumentar desde el nivel actual del 12 % del volumen total de plásticos al 15 a 20 % (2) de la mucho mayor producción proyectada total de plásticos para el 2030, suponiendo que los precios del petróleo sean de $ 75 por barril. En un escenario en el que los precios del petróleo se mueven por debajo de los 65 dólares por barril, la economía del reciclaje mecánico se vuelve más desafiante; este patrón se observó después de la caída de 2015 en los precios del petróleo, y fue un factor en la desaceleración de los esfuerzos de reciclaje.
El segundo componente es el
reciclaje de monómeros. A pesar de que este está inherentemente restringido a su aplicación en polímeros de tipo condensación como el PET y la poliamida
(3), el reciclado de monómeros tiene el potencial de generar algunos de los niveles más altos de rentabilidad en el reciclaje de plásticos. Nuevamente, esto se debe a que el reciclado de monómeros puede evitar las inversiones de capital necesarias para los craqueadores térmicos y las plantas aromáticas, así como las plantas de alto costo de capital requeridas para hacer los intermediarios de PET y poliamida.
En tercer lugar, nuestro análisis sugiere que volver a
convertir los desechos plásticos en materias primas de craqueo que podrían desplazar la demanda de nafta o líquidos de gas natural - muy probablemente utilizando un proceso de pirólisis para hacer esto - también puede ser económicamente viable y es más resistente los precios mas bajos del petróleo, permaneciendo rentables hasta en $ 50 por barril.
Pirólisis (4) es una tecnología invaluable para tratar flujos de polímeros mixtos, que las tecnologías de reciclaje mecánico actualmente no pueden manejar. La pirólisis también es un importante proceso de respaldo para manejar los polímeros que han agotado su potencial para un mayor reciclaje mecánico. Un número de jugadores de pirólisis están avanzando, ofreciendo una gama de instalaciones desde plantas a gran escala con capacidades de 30,000 a 100,000 toneladas métricas por año a unidades modulares de escala mucho más pequeña con capacidad de hasta 3,000 toneladas métricas por año.
Construyendo una imagen global
¿Cómo podrían las diferentes regiones contribuir al crecimiento mundial de la creación de valor? El modelado incluye proyectar el despliegue de la tecnología más apropiada en las geografías donde se necesita y tiene en cuenta que algunos todavía se encuentran en una curva de aprendizaje empinada. Los escenarios también incorporan una evaluación de cómo la recolección y gestión de residuos podrá aumentar. Por ejemplo, la mayoría de los países de mercados emergentes carecen de infraestructura para clasificar la basura en diferentes flujos de desechos (e incluso en países donde los recicladores de desechos humanos rescatan plásticos, los volúmenes recuperados son una pequeña parte del flujo total de desechos).
A medida que estos países desarrollen sus capacidades de gestión de residuos, el primer paso será separar los residuos plásticos de otros residuos. Una vez que se logre esto, es probable que la pirólisis de los residuos plásticos mezclados proporcione la forma más eficiente de procesarlo, hasta que se disponga de capacidades para separar diferentes plásticos. En el corto y mediano plazo, es probable que los mercados emergentes también necesiten construir incineradores para abordar sus flujos totales de desperdicios.
No es sorprendente que nuestras proyecciones para 2030 sugieran que China representaría el mayor grupo de ganancias potenciales, lo que refleja su posición como el mayor mercado mundial para el uso de plásticos y el mayor generador de desechos plásticos, así como el hecho de que ha tenido un mercado establecido para resina reusada. Asia fuera de China será el siguiente grupo de ganancias más grande, un reflejo del crecimiento masivo de la demanda proyectada para plásticos hasta 2030. Tanto en Estados Unidos como en Europa, redirigir los desechos plásticos a la producción de plásticos mediante reciclaje mecánico o pirólisis en lugar de abandonarlos en vertederos o incinerándolos, podrían generarse considerables grupos de ganancias.
Flujos de residuos plásticos transformados.
Sobre la base de estos modelos, proyectamos que la reutilización de los plásticos podría aumentar hasta el 50 % de la producción de plásticos para el 2030, suponiendo un precio del petróleo de $ 75 por barril y un marco regulatorio efectivo reforzado por el comportamiento de apoyo de otras partes interesadas y consumidores de la industria (Figura 3). Esta tasa aún sería más baja de lo que ha logrado la industria del papel, pero, sin embargo, representaría un paso importante para la industria petroquímica y de plásticos.
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| Figura 3. Alcanzando una tasa de 50 % de reuso y reciclado en el 2030 implicaría la remodelación de los flujos de desperdicios plásticos |
Para lograr una tasa de recuperación del 50 por ciento para 2030, el modelo sugiere que se requeriría una inversión de capital para la recuperación de residuos de aproximadamente $ 15 mil millones a $ 20 mil millones por año. Para poner esas cifras en perspectiva, la industria global de petroquímicos y plásticos ha invertido, en promedio, alrededor de $ 80 mil millones a $ 100 mil millones cada año durante la última década.
Hacia un nuevo panorama manufacturero para la industria del plástico.
Un nivel de reutilización de este tipo también afectaría profundamente la producción de nuevos plásticos. Para el año 2030, hasta casi un tercio de la demanda de plásticos podría cubrirse con la producción basada en plásticos utilizados anteriormente, en lugar de a partir de materias primas de petróleo y gas "vírgenes". Esta estimación se basa en un escenario de alta adopción, que comprende un aumento masivo en los volúmenes de reciclaje mecánico, un despegue en la pirólisis y los precios del petróleo en alrededor de $ 75 por barril.
Las proyecciones para 2050 sugieren que casi el 60 % de la demanda de plásticos podría cubrirse con la producción basada en plásticos previamente usados (Figura 4). Esto reducirá sustancialmente la cantidad de petróleo requerido para cubrir la demanda mundial de plásticos, y las proyecciones sugieren que la demanda de petróleo será un 30 % más baja que en el escenario habitual. Este resultado requeriría revisiones de los pronósticos publicados recientemente que muestran que los productos petroquímicos son los que más contribuyen al crecimiento de la demanda de petróleo en las próximas dos décadas (ver la barra lateral "¿Una nueva relación con el petróleo?").
¿Una nueva relación con el petróleo? Estas proyecciones sobre cómo se podría satisfacer la demanda futura de plásticos, con casi el 60 % de la demanda de plásticos cubierta utilizando plásticos recuperados como materia prima para el año 2050 - sugieren que las expectativas de crecimiento de la demanda de petróleo pueden necesitar ser revisadas. En los últimos años, ha surgido una opinión 1 de que la creciente demanda de productos petroquímicos - principalmente para la fabricación de plásticos - podría ayudar a compensar la caída en la demanda de petróleo resultante de los vehículos eléctricos que están incursionando en la flota de vehículos.
Sin embargo, si los residuos de plástico pueden cubrir casi el 60 % de la nueva demanda de plásticos, como se muestra en la Figura 5, se reducirá la demanda de petróleo para fabricar esos plásticos. Nuestras proyecciones sugieren que el crecimiento de la demanda para la producción de productos químicos podría evolucionar más cerca del 1 % anual que el 4 % anual que se ha compartido en los pronósticos recientes de la demanda de la industria petrolera. Si bien el mayor reciclado de plásticos representa una ganancia en términos de economía circular, no es tan buena noticia para los países que poseen recursos petroleros y para las compañías petroleras, que perderán parte de una fuente de crecimiento de la demanda futura e incluso podría deprimir los precios del petróleo.
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| Figura 4. Para el 20150, casi el 60 % de la producción de plásticos podría estar basada en el el reuso de los plásticos. |
Lo que esto podría significar para los jugadores de petroquímicos y plásticos.
En el escenario de alta adopción, la posición de costo de las materias primas basadas en residuos plásticos - a través del reciclaje mecánico, el reciclado de monómeros o la reutilización a través de la pirólisis u otro suministro de materia prima - podría ser potencialmente tan atractiva que podría representar dos tercios del grupo de ganancias de la industria petroquímica y de plásticos para 2030 (Figura 5).
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| Figura 5. El reuso y el reciclado de los plásticos podría impulsar la mayoría de la creación de valor en los petroquímicos durante la década entrante. |
Nos gustaría resaltar el reposicionamiento de la industria que este cambio representaría. Durante las últimas dos décadas, la industria petroquímica ha visto que una parte importante del crecimiento de su rentabilidad proviene del acceso a materias primas con ventajas. Suponiendo que se puedan cumplir las condiciones del escenario, la capacidad de acceder y manejar los residuos plásticos sería una clave comparable para el éxito en el futuro, con los residuos plásticos potencialmente convirtiéndose en la próxima fuente de ventaja de la materia prima para la producción de polímeros.
¿Cómo deben posicionarse las compañías petroquímicas y de plástico para estas posibilidades, y qué pasos deben tomar para poder capturar una parte del potencial del fondo de ganancias?
En primer lugar, los presidentes ejecutivos de las empresas químicas deben reconocer por adelantado que resolver el problema de los residuos plásticos es un desafío a largo plazo que puede que no se resuelva bajo su supervisión, pero, sin embargo, es uno donde deben decidir qué pasos tomar en el interés a largo plazo de su empresa y de la sociedad. Al mismo tiempo, deben reconocer esto como un caso clásico de "estrategia bajo incertidumbre" en el cual ellos deben tener en cuenta resultados potencialmente diferentes y planificar sus estrategias con el grado adecuado de flexibilidad.
En segundo lugar, ellos necesitan comprender cómo evolucionará la posición de su cartera de productos en los diferentes escenarios de reciclaje de plásticos. Eso traerá a la superficie acciones potenciales a tomar y oportunidades de inversión o, a la inversa, problemas que se abordarán en su cartera actual.
Tercero - y esto estará determinado en parte por las geografías en las que estén activos y los polímeros que fabrican - las empresas deben planificar sus movimientos en torno a tres áreas de actividad que sustentarán el crecimiento futuro del reciclaje de plásticos. Las compañías de plásticos deben trabajar con los fabricantes de equipos originales y los reguladores para diseñar usos de plásticos que sean fáciles de reciclar, e impulsar niveles de contenido reciclado que estimulen la demanda. Luego, para asegurar un suministro creciente, de alta calidad de desechos para reciclar, las compañías de plásticos deben involucrarse en las mejoras tecnológicas de gestión de desechos que facilitarán la recolección, clasificación y limpieza. Finalmente, los fabricantes de plásticos deberían apoyar el desarrollo de tecnologías y la construcción de infraestructura de reciclaje que traerá nuevamente los desechos plásticos a la cadena de valor.
La nueva lista de tareas pendientes
Un número de movimientos sin arrepentimientos están a la vista. El establecimiento de asociaciones o la identificación de los objetivos de adquisición podrían ayudar a los jugadores a obtener acceso a la tecnología necesaria o asegurar un acceso suficiente al suministro de materia prima de residuos plásticos. En el caso de la tecnología, esto puede incluir invertir en empresas de nueva creación que realicen procesos prometedores de desarrollo y colaborar con institutos de investigación. En el caso de la materia prima, esto podría tomar la forma de acuerdos de suministro a largo plazo con municipios, empresas de gestión de residuos, vertederos y, en efecto, cualquier jugador con acceso a grandes cantidades de residuos plásticos. Las posibles estrategias podrían incluir incluso la integración hacia atrás, mediante la cual una empresa petroquímica adquiere o establece una operación de recolección de residuos.
Las compañías de plásticos pueden querer aumentar sus inversiones en operaciones de reciclaje mecánico para facilitar la rápida expansión de su oferta para incluir resinas recicladas. Ha habido algunas adquisiciones recientes de compañías de reciclaje de plásticos en Europa por parte de las principales compañías petroquímicas, una tendencia que probablemente continúe.
Las empresas de petroquímicos y plásticos tienen que estar preparadas para adoptar un modelo de negocio diferente, donde tendrán que obtener el suministro de residuos de plástico de una gran cantidad de jugadores dispersos en lugar de obtener su materia prima a granel de una fuente.
Como hemos explicado en nuestra discusión anterior, ciertas regiones, tecnologías y polímeros podrían ser mucho más atractivos que otros. Las empresas necesitarán identificar cuáles deberían ser las prioridades de su cartera de productos y cuál debería ser su enfoque regional.
A medida que la demanda de plásticos continúa creciendo en todo el mundo, el imperativo de implementar un sistema eficaz para manejar los volúmenes de residuos plásticos que se generarán se vuelve aún más urgente. Nuestra investigación muestra que se podría establecer una ruta de desarrollo que podría cuadruplicar la cantidad de residuos plásticos que se reutilizarán y reciclarán, hasta aproximadamente el 50 % de los volúmenes producidos. Llegar allí requerirá lograr una alineación de los reguladores y una conducta de apoyo de las principales industrias usuarias, como los bienes de consumo y la industria automotriz - y no menos importante el apoyo de la sociedad en general que depende de los plásticos diariamente.
Para la industria química las apuestas son altas. Tiene mucho que perder si el problema de los residuos plásticos se convierte en una prohibición generalizada de los productos y en la destrucción de la demanda. Pero también tiene mucho que ganar a través de la construcción de una nueva rama de la industria de productos petroquímicos y plásticos basada en el reciclaje y aprovechando el potencial de crecimiento del fondo de ganancias.
Referencias
(1) Se puede argumentar que la incineración al menos recupera la energía contenida en los plásticos, pero nuestra investigación muestra que la eficiencia asociada suele ser baja.
(2) Los niveles de reciclaje mecánico están limitados por el hecho de que la calidad del polímero se deteriora después de varias rondas de reciclaje, hasta el punto de que la resina no se puede reciclar de nuevo mecánicamente. Los polímeros reciclados mecánicamente también acumulan residuos, en particular, a partir de pigmentos. En este punto, la pirólisis proporciona la mejor opción de tratamiento para crear valor.
(3) Nylon
(4) Los procesos de pirólisis pueden convertir los plásticos usados en una fracción de hidrocarburo que se puede usar como materia prima en los craqueadores de olefinas o como combustible de transporte. La decisión de qué uso se aplicaría dependería de la dinámica de la demanda en el lugar donde opera la planta de pirólisis.
Sobre los autores
Thomas Hundertmark es socio principal en la oficina de McKinsey en Houston, Mirjam Mayer es consultora en la oficina de Viena, Chris McNally es socio en la oficina de Londres, Theo Jan Simons es socio en la oficina de Colonia y Christof Witte es consultor en la oficina de Berlín
Los autores desean agradecer a Florian Budde, Stefan Emprechtinger, Manuela Hollering, Henry Keppler, Mikhail Kirilyuk y Helga Vanthournout por sus contribuciones a este artículo.
McKinsey & Co.
Diciembre 2018
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