Un grupo de investigadores de la Universidad de California desarrollaron un nuevo catalizador que es capaz de vaporizar plásticos y convertirlos en bloques de construcción de hidrocarburos para nuevos materiales. Este proceso catalítico descompone dos de los tipos más dominantes de residuos plásticos posconsumo, PE y PP, en monómeros, lo que ofrece una solución potencial para la gestión de residuos de envases.

El equipo de investigadores probó catalizadores sólidos y descubrió que el sodio en alúmina puede descomponer eficazmente diferentes tipos de cadenas poliméricas de poliolefina, dejando una de las dos piezas con un doble enlace reactivo carbono-carbono al final.

Mientras tanto, el óxido de tungsteno sobre sílice agrega el átomo de carbono al final de la cadena al gas etileno. El cual fluye de forma constante a través de la cámara de reacción para formar una molécula de propileno.

Los investigadores destacan que los catalizadores de sodio y tungsteno tienen cierta huella de carbono e impacto ambiental.

Pero cada uno de estos es mucho menor que la huella de carbono y el impacto ambiental de la extracción de metales preciosos para los catalizadores que se usaban anteriormente y que se utilizan en muchas tecnologías de reciclaje químico competidoras.

Los investigadores se centran en rediseñar los plásticos para que sean más fácilmente reutilizables. Foto: Freepik

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El objetivo: lograr una eficiencia de conversión

Los científicos destacan que el proceso con los dos catalizadores juntos puede lograr una eficiencia de conversión de casi el 90% para PE y PP mixtos y mayores rendimientos cuando se procesa cada tipo de plástico por separado.

Esta alta eficiencia se mantiene incluso en presencia de algunos contaminantes menores, aunque pequeñas cantidades de PET y PVC pueden reducir la eficiencia.

El efecto de contaminantes como el PET y el PVC en la reducción de la eficiencia del proceso actual, y en realidad de todas las tecnologías de reciclaje químico, es importante gran desafío por superar.

Actualmente, se están investigando nuevos catalizadores que sean más robustos para este tipo de impurezas.
Al mismo tiempo, las poliolefinas son algunos de los residuos plásticos más fáciles y baratos de clasificar a partir de este tipo de impurezas debido a sus diferencias en las firmas químicas que los sistemas de clasificación utilizan para la identificación y debido a la diferencia de densidad.

Los materiales plásticos a menudo terminan en vertederos, incinerados o dispersos como microplásticos en océanos y arroyos, y solo una pequeña fracción se recicla en productos de bajo valor. Foto: Freepik

¿Qué pasa con la reutilización de catalizadores?

Los próximos pasos del equipo de investigación se enfocarán en modificar o reemplazar el catalizador de sodio para garantizar que se pueda reutilizar muchas veces para limitar la cantidad que se debe obtener y desechar.

Los especialistas destacan que el mejor catalizador, desde el punto de vista de la sostenibilidad, es aquel que se puede utilizar en pequeñas cantidades y reutilizar infinitamente.

Todavía no se conoce el límite de la reciclabilidad del nuestro catalizador de tungsteno, pero existe la certeza que el catalizador de sodio se desactiva muy rápidamente en la reacción.

Si bien muchos investigadores se centran en rediseñar los plásticos para que sean más fácilmente reutilizables, el desafío de gestionar los plásticos difíciles de reciclar seguirá persistiendo.

Los expertos concluyen que hay un largo camino desde este resultado hasta una instalación de reciclaje químico, pero se estima que este resultado muestre que se pueden deconstruir las cadenas de carbono-carbono en las poliolefinas para formar solo uno o dos productos valiosos en condiciones suaves.

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