Investigadores desarrollan tecnología para reciclar polipropileno

Investigadores de la Universidad de West Virginia (WVU), en Estados Unidos, han avanzado en el campo del reciclaje de plásticos, al desarrollar un método que utiliza tecnología de microondas para descomponer el polipropileno (PP) y convertirlo de nuevo en su bloque químico básico, el propileno. 

Este proceso ayudaría a la reutilización del material en la fabricación de nuevos productos plásticos, a la vez que mejora la eficiencia energética en comparación con los métodos tradicionales de reciclaje, señalan los especialistas. 

El proyecto cuenta con el respaldo del Departamento de Energía de Estados Unidos que ha concedido una subsidio de 1 millón de dólares para su desarrollo.

Yuxin Wang, ingeniero químico y profesor asistente en WVU, explicó que se ha demostrado, previamente, las ventajas de la tecnología de microondas en diversos procesos de fabricación, tales como la reducción de las temperaturas de reacción, la aceleración de las reacciones y la mejora de la selectividad. 

Esto se ha aplicado en procesos como la síntesis de amoníaco, la conversión de gas natural y la conversión de dióxido de carbono (CO2).

Este descubrimiento anima a los científicos a utilizar la radiación de microondas para recuperar el propileno del PP, con el objetivo de generar productos químicos que no solo se puedan reutilizar en la fabricación de nuevos plásticos, sino también en otros procesos industriales.

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Mayor eficiencia en el reciclado

El líder de la presente investigación, Yuxin Wang, sostuvo que “actualmente, el polipropileno tiene una tasa de recuperación baja de apenas 1 por ciento, lo que significa que el 99 por ciento de los productos de polipropileno se convierten en basura".

Por ello subrayó: "Queremos cambiar eso, utilizando la irradiación por microondas para recuperar el propileno del polipropileno".

Los métodos tradicionales de reciclaje de PP, como la pirólisis, suelen implicar calentar el plástico en un entorno sin oxígeno, lo que requiere altas temperaturas. 

Sin embargo, los investigadores de WVU han optado por la tecnología de microondas, que permite realizar el proceso a temperaturas mucho más bajas, alrededor de 300°C (grados cenígrados), frente a los 600 y 700°C necesarios en los métodos térmicos convencionales.

Srinivas Palanki, director del Departamento de Ingeniería Química y Biomédica de WVU, comentó: "Cada año producimos 150.3 millones de toneladas métricas de propileno mediante procesos intensivos en energía, como el craqueo de etano (un proceso químico para producir etileno necesario para fabricar plásticos)”.

Por ello, si se logra recuperar propileno útil a partir del PP es posible reducir tanto el consumo energético como las emisiones en todo el ciclo de vida de estos plásticos, mejorando la productividad y eficiencia para los fabricantes de Estados Unidos.

Un reciclaje más allá de lo convencional

Según los investigadores, el reciclaje tradicional de PP no es eficiente y limita las aplicaciones del material recuperado. 

La técnica convencional de pirólisis solo permite obtener propileno en cantidades inferiores al 25%, y el material reciclado suele estar restringido en su uso.

En contraste, el enfoque basado en microondas tiene el potencial de "upcycle" (darle una nueva vida un segundo uso) y descomponer el PP hasta sus componentes químicos originales, en lugar de triturarlo para fabricar nuevos productos de plástico. 

"Este proceso es mucho más eficiente energéticamente y puede generar propileno de manera sostenible, lo que contribuiría a satisfacer la demanda de polímeros y otros materiales sin depender de recursos fósiles", explicó Wang.

Además, la tecnología de microondas permite un control preciso y selectivo sobre el proceso, lo que abre la puerta a una mayor personalización en la fabricación de materiales reciclados.

El equipo de investigación de WVU tiene como objetivo que este proceso sea no solo sostenible, sino también competitivo en términos de costos. 

Con el uso de microondas, los investigadores esperan cambiar esta situación y transformar el plástico desechado en un recurso valioso.

Causa preocupación uso de envases plásticos

El mercado global de empaque de plástico para alimentos, valorado en 57 mil 390 millones de dólares en 2023, se proyecta que alcanzará aproximadamente los 88 mil 280 millones para 2032, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 4.9% entre 2024 y 2032, según un estudio publicado por Towards Packaging, una firma hermana de Precedence Research.

Los empaques de plástico para alimentos siguen siendo utilizados debido a sus características como su capacidad para proteger los productos de la humedad, el oxígeno y los patógenos, lo cual permite aumentar la vida útil de los alimentos perecederos. 

El plástico también permite la personalización, sin embargo, a pesar de sus ventajas el plástico sigue siendo una fuente de contaminación ambiental, especialmente cuando se trata de su disposición final. 

Ante la preocupación por sus impactos en el ambiente, el plástico ha llevado a un aumento en la demanda de bioplásticos y empaques inteligentes a partir de recursos renovables.

Los empaques inteligentes incorporan sensores para monitorear la frescura de los alimentos y, actualmente, están entre las soluciones que buscan mitigar el impacto ambiental del plástico. 

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