Las bolsas de supermercado, mascarillas y envoltorios de alimentos usados contienen muchas materias primas potencialmente útiles. Pero ha sido mucho más barato seguir fabricando más de estos plásticos de un solo uso que recuperarlos y reciclarlos.
Ahora, un equipo internacional de investigación dirigido por el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico del Departamento de Energía ha descifrado el código que bloqueaba los intentos anteriores de descomponer estos plásticos persistentes.
Baja temperatura y control de la reacción
Normalmente, para reciclar los plásticos hay que “romper” los enlaces resistentes y estables que los hacen tan persistentes en el medio ambiente. Este proceso requiere altas temperaturas, por lo que resulta caro y consume mucha energía.
La novedad consiste en combinar el craqueo con una segunda etapa de reacción que completa inmediatamente la conversión en un combustible líquido similar a la gasolina sin subproductos indeseados. La segunda fase de reacción utiliza lo que se conoce como catalizadores de alquilación. Estos catalizadores proporcionan una reacción química utilizada actualmente por la industria petrolera para mejorar el octanaje de la gasolina.
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En el estudio actual, la reacción de alquilación sigue inmediatamente a la de craqueo en un único recipiente de reacción, cerca de la temperatura ambiente (70 ºC/158 ºF).
“El craqueo sólo para romper los enlaces da lugar a que formen otro de manera incontrolada, y eso es un problema en otros enfoques”, dijo Oliver Y. Gutiérrez, autor del estudio y químico del PNNL.
Agregó: “La fórmula secreta aquí es que cuando se rompe un enlace en nuestro sistema, inmediatamente se forma otro de manera dirigida que nos da el producto final que queremos. Ese es también el secreto que permite esta conversión a baja temperatura”.
En su estudio, el equipo de investigadores, codirigido por científicos de la Universidad Técnica de Múnich (Alemania), señaló otros avances recientes de la industria petrolera para comercializar la segunda parte del proceso aquí descrito para el procesamiento de petróleo crudo.
Johannes Lercher, autor principal del estudio, director del Instituto de Catálisis Integrada del PNNL y catedrático de Química de la Universidad Técnica de Múnich, afirma: “El hecho de que la industria haya utilizado con éxito estos catalizadores de alquilación emergentes demuestra su naturaleza estable y robusta”.
Este estudio apunta a una nueva solución práctica para cerrar el ciclo del carbono de los residuos plásticos que está más cerca de aplicarse que muchas otras que se están proponiendo.
En su estudio, los investigadores señalan una limitación en sus resultados. El proceso funciona con productos de polietileno de baja densidad (LDPE, código de resina plástica nº 4), como películas de plástico y botellas estrujables, y con productos de polipropileno (PP, código de resina plástica nº 5) que no suelen recogerse en los programas de reciclado al borde de la acera en Estados Unidos. El polietileno de alta densidad (HPDE, código de resina plástica nº 2) requeriría un tratamiento previo para que el catalizador pudiera acceder a los enlaces que necesita romper.
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Futuros combustibles y nuevos productos
Los residuos plásticos derivados del petróleo son un recurso sin explotar que puede servir como material de partida para productos duraderos útiles y para combustibles. Más de la mitad de los 360 millones de toneladas de plásticos que se producen cada año en el mundo son los plásticos objeto de este estudio.
Pero mirar una montaña de plástico y ver su valor requiere la mentalidad de un innovador, el ingenio de un químico y la comprensión realista de los aspectos económicos. Estos científicos intentan cambiar la dinámica aplicando sus conocimientos para romper eficazmente los enlaces químicos.
“Para resolver el problema de los residuos plásticos persistentes, tenemos que llegar a un punto crítico en el que tenga más sentido recogerlos y volver a utilizarlos que tratarlos como desechables”, afirma Lercher. “Aquí hemos demostrado que podemos hacer esa conversión rápidamente, en condiciones suaves, lo que supone uno de los incentivos para avanzar hacia ese punto de inflexión”.
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