Proyecto HolyGrail 2.0


Linkedin


Twitter


Youtube

Marcas de agua digitales para el reciclado inteligente de envases

Una tecnología probada a gran escala

Marcas de agua digitales para mejorar el envasado
Imágenes por cortesía de MCC Verstraete
¿Qué son las marcas de agua digitales?

Las marcas de agua digitales (DW) son códigos imperceptibles, del tamaño de un sello de correos, que contienen información sobre el envase y su contenido. Colocadas en la superficie de un envase, pueden ser leídas por una máquina clasificadora óptica equipada con un módulo de detección de DW para mejorar el rendimiento de la clasificación en combinación con la detección NIR/ VIS en un clasificador óptico estándar. Estos códigos llevan atributos como el tipo de plástico, la composición y el uso (aplicación alimentaria o no alimentaria) que ayudan a clasificar los residuos de envases para su reciclaje.

Impulsadas por AIM - Asociación de Marcas Europeas y por la Alianza para acabar con los residuos de plástico, más de 130 empresas y organizaciones de toda la cadena de valor de los envases han unido sus fuerzas en la iniciativa Digital Watermarks HolyGrail 2.0 con el ambicioso objetivo de evaluar si esta tecnología digital puede permitir una mejor clasificación y unas tasas de reciclado de envases de mayor calidad en la UE.

¿Han demostrado su eficacia las marcas de agua digitales? 

La iniciativa se puso en marcha en 2020 con el objetivo de demostrar la viabilidad de las tecnologías de marca de agua digital para una clasificación precisa y la viabilidad comercial a gran escala. Como líder en soluciones de clasificación inteligentes y conectadas, Pellenc ST se ha ofrecido a apoyar esta iniciativa construyendo el primer prototipo capaz de detectar y clasificar envases con marcas de agua digitales. Pellenc ST apoya las tres fases definidas del proyecto:

  • Fase 1: Validación del prototipo
  • Fase 2: Pruebas semi-industriales en el Centro de Recursos de Copenhague 
  • Fase 3: Pruebas industriales en instalaciones comerciales de clasificación y reciclado de Francia y Alemania.

Unidad de detección de marcas de agua digitales

Santo Grial 2.0 Centro de Recursos Amager Copenhague
Antoine BOURELY, Pellenc ST director científico en Copenhague

Tras las pruebas semi-industriales realizadas en el ARC - Amager Resource Center de Copenhague, el prototipo de unidad de clasificación Pellenc ST equipado con el módulo Digimarc ha sido validado con éxito a escala con unos índices medios de detección del 99%, expulsión del 95% y pureza del 95%.

Esta fase ha demostrado el rendimiento de la tecnología y las ventajas desde el punto de vista de la clasificación.

Probado en más de 125 000 muestras codificadas (260 SKU), representaba más de 3 toneladas de residuos de envases que se habían comprimido y ensuciado para ajustarse a las condiciones reales de un envase en una MRF tras su recogida a domicilio.

Desde noviembre de 2022, la fase 3 del proyecto ha comenzado con la instalación del prototipo Pellenc ST en Wellman France Indorama. Las pruebas de calidad finalizaron con éxito en febrero (los resultados se publicarán en breve). 

A continuación, se instalará en una planta de recuperación de materiales en Alemania.
Tras la validación técnica, esta última fase del proyecto ofrece una evaluación a gran escala de la clasificación y el reciclado en instalaciones industriales y de residuos postconsumo procedentes de los mercados alemán y danés. 

¿Cuáles son las ventajas de las marcas de agua digitales para la industria del reciclaje? 

En cuanto a la clasificación de envases para su reciclado, las marcas de agua digitales deben considerarse una tecnología adicional a la espectroscopia NIR para mejorar la calidad de la clasificación y abordar aplicaciones de clasificación que no pueden abordarse con las tecnologías existentes.

Un ejemplo es la capacidad de extraer los envases utilizados para alimentos de los que no lo son. Para impulsar el reciclaje en circuito cerrado, esta aplicación de clasificación es esencial para garantizar la calidad de la materia prima para la PCR.

https://www.youtube.com/watch?v=WooJbFOiQkM

Además, las pruebas exhaustivas de la segunda fase han demostrado que la combinación de la detección DW y la detección en el infrarrojo cercano (NIR) mejora enormemente la calidad de la clasificación. La combinación de estas dos tecnologías permite al clasificador óptico: 

  • Complete las partes no marcadas del envase e identifique el objeto completo
  • Permitir la clasificación mixta de artículos marcados y no marcados, como ocurrirá en una instalación industrial. 
  • Rechazar posibles errores de codificación basados en la detección de material por NIR.

Clasificación óptica con detección de marcas de agua digitales

Según las observaciones de estas fases de prueba, las señales combinadas de detección NIR y de marca de agua digital mejoran la pureza del resultado clasificado.

Con el fin de comprender mejor y determinar el valor económico de esta tecnología, Roland Berger* recibió el encargo de elaborar un estudio de rentabilidad para DW en la clasificación avanzada de aquí a 2030.
El resultado muestra que esta tecnología tiene un impacto positivo en:

  • Mejora de los índices de reciclado en un +5 
  • Volúmenes clasificados adicionales (+40kta según el estudio de mercado de Francia)
  • Prima del precio medio de la paca de 260 euros/t 

*Roland Berger 2022 - Estudio de caso de negocio para marcas de agua digitales en clasificación avanzada, Francia 2030

 ¿Cuál es la situación actual?

Según las exhaustivas pruebas realizadas en la fase 2 de Copenhague (más de 125 000 muestras de 260 SKU), la tecnología ha demostrado su eficacia en los prototipos de clasificación óptica, con una detección media del 99% y una expulsión del 95% en los equipos de clasificación Pellenc ST Mistral+. Además de la validación técnica, DW abre nuevas aplicaciones de clasificación:

  • clasificación de productos alimentarios y no alimentarios: garantiza la trazabilidad completa del contenido de calidad alimentaria del rPET o el rPP
  • crear una materia prima cualitativa para aplicaciones de plástico no alimentarias y permitir una mejor circularidad en estos envases

Como tales, los DW no sustituyen a las soluciones de clasificación NIR, y pueden considerarse una capa tecnológica adicional para obtener más rendimiento de clasificación y/o abordar nuevas aplicaciones de clasificación. Otras tecnologías como la Inteligencia Artificial también pueden abordar algunas de estas aplicaciones en el futuro, pero hasta ahora no han ofrecido el mismo nivel de madurez. Los DW ofrecen una trazabilidad y precisión únicas a través de los atributos enumerados con cada código (tipo de polímero, color, peso, monocapa o multicapa, índice de fluidez, grado alimentario, contenido reciclado, etc. ....).

No obstante, todavía es necesario convencer a los propietarios de marcas y a los transformadores para que introduzcan envases más perfeccionados en la página web europea Marchés para impulsar la Fase 3.
Por ello, a principios de 2023, AIM lanzó la iniciativa HolyGrail 2.0 para el mercado piloto francés en la sede de Pellenc ST en Francia. Más de 90 participantes asistieron al evento para participar en una demostración en directo de la unidad de detección prototipo Pellenc ST / Digimarc, y en debates para iniciar un mercado de prueba en Francia en 2024 con un despliegue nacional de soluciones de clasificación DW a nivel de Recicladores o PRF. Se invita a los propietarios de marcas a lanzar sus envases mejorados en el comercio minorista francés para probar la solución a escala, proporcionando a todas las partes interesadas datos reales sobre el potencial de creación de valor de las marcas de agua digitales para una clasificación óptima de los residuos de envases. 

AIM Digital Watermarks Mercado piloto francés
Pellenc ST Centro de innovación para pruebas de envasado DW

Al apoyar la iniciativa HolyGrail 2.0, Pellenc ST ofrece su larga experiencia en aplicaciones de clasificación para acelerar la transformación de la industria del reciclaje con soluciones más eficaces de recuperación de recursos. 

Junto con otros proyectos de innovación, Pellenc ST ofrece a los propietarios de marcas, a los transformadores y a la industria del reciclaje la posibilidad de probar y validar las soluciones de marcas de agua digitales a escala industrial. Tanto en nuestro Centro de Innovación (véase la imagen de arriba) como en instalaciones industriales.   

HolyGrail 2.0 - clasificación inteligente
Digimarc - tecnología de marca de agua digital
Centro de recursos Amager

Para más información, Contacto-us