Descomponer el plástico en sus componentes
Primer paso hacia un auténtico reciclaje de plásticos
Un equipo de investigadores de la ETH, dirigido por Athina Anastasaki, ha conseguido descomponer el plástico en sus componentes moleculares y recuperar más del 90% de ellos. Un primer paso hacia el auténtico reciclaje de plásticos.
Como las perlas de un collar de perlas, los bloques moleculares de las cadenas de polímeros pueden recuperarse y reutilizarse por completo (imagen del símbolo).
Unsplash
La industria química tiene una larga tradición en la producción de polímeros. Se trata de convertir pequeños bloques moleculares en largas cadenas de moléculas que se unen entre sí. Los polímeros son la base de todo tipo de plásticos cotidianos, como el PET y el poliuretano.
Sin embargo, aunque la formación de polímeros está bien establecida y se ha investigado mucho, los científicos han prestado poca atención a cómo se rompen las cadenas de polímeros (un proceso llamado despolimerización) para recuperar sus bloques de construcción individuales: los monómeros. Una de las razones es que la descomposición de los polímeros es un proceso complejo. El hecho de que un polímero pueda volver a descomponerse en sus partes constituyentes depende de los diferentes procesos de fabricación de polímeros que se hayan utilizado. Otra razón es que los procesos de despolimerización utilizados hasta ahora requieren mucha energía, lo que los ha hecho económicamente inviables. A esto se añade el hecho de que los polímeros reciclados sólo suelen utilizarse en la fabricación de productos de bajo valor.
Descomponer los polímeros es el objetivo
Athina Anastasaki, catedrática de materiales poliméricos de la ETH de Zúrich, quiere cambiar esta situación. Se ha propuesto producir polímeros que puedan descomponerse fácilmente en sus componentes para que puedan reciclarse por completo.
La científica de materiales ha dado un primer paso importante en esta dirección: Un estudio de su grupo acaba de publicarse en el Journal of the American Chemical Societycall_made. En él, Anastasaki y sus colegas demuestran que pueden descomponer ciertos polímeros en sus componentes básicos -monómeros- y reciclarlos para utilizarlos en materiales para otras aplicaciones.
Los polímeros descompuestos son polimetacrilatos que se produjeron mediante una técnica de polimerización específica llamada polimerización reversible por adición-fragmentación y transferencia de cadena, también conocida como RAFT. Este método relativamente nuevo, que ahora también atrae el interés de la industria, produce cadenas de polímeros de longitud uniforme.
Primer éxito
Los investigadores de la ETH de Zúrich han logrado recuperar hasta el 92% de los bloques de construcción de los polimetacrilatos sin añadir un catalizador que permita o acelere la reacción. "Nuestro método podría desarrollarse aún más para incluir el uso de un catalizador. Esto podría aumentar aún más la cantidad recuperada", afirma Anastasaki.
El grupo químico presente en el extremo de la cadena de un polímero es crucial para su descomposición. Calentando la mezcla de disolventes del polímero a 120ºC, los investigadores crearon lo que se denomina "radicales" al final de la cadena de polimetacrilato, lo que desencadenó la despolimerización. Los investigadores de la Universidad Nacional de Australia en Canberra pudieron confirmar los resultados matemáticamente.
Producir el mismo o diferente producto
Según Anastasaki, los bloques de construcción recuperados de este modo pueden utilizarse para producir el mismo polímero o un producto completamente diferente: un hidrogel insoluble que también puede descomponerse en sus monómeros. Los productos recién creados son de calidad similar a los originales. Esto contrasta con los productos anteriores fabricados a partir de polímeros reciclados.
Pero hay una trampa: "Los productos fabricados con la polimerización RAFT son más caros que los polímeros convencionales", dice Anastasaki. Para solventar este inconveniente, ella y su grupo ya están trabajando en la ampliación del método para aplicaciones a gran escala, lo que lo hará más competitivo y los productos resultantes más baratos. Los investigadores también pretenden aumentar la cantidad recuperada y recuperar todos los bloques de construcción de un polímero.
La científica de materiales también está investigando si se pueden despolimerizar otros polímeros. Le interesa especialmente el poliestireno, un plástico muy extendido y de bajo coste que se utiliza en muchos ámbitos de la vida cotidiana (Styrofoam).
El método no resolverá el problema de los plásticos a corto plazo
Aunque este nuevo método despierta la esperanza de resolver el problema de los residuos plásticos de la humanidad, Anastasaki descarta la idea por el momento. No hay una solución rápida para el problema. Continúa diciendo. "Hará falta mucho tiempo e investigación antes de que el proceso se establezca en la industria química". Tampoco servirá para eliminar los residuos de plástico: los polímeros actuales no pueden descomponerse de esta manera. Tendrán que entrar en circulación nuevos polímeros adecuados para poder recuperar sus componentes. Pero el método tiene una ventaja: no se necesitan nuevas plantas químicas para su introducción y uso.
"Sólo estamos al principio de nuestra investigación sobre la despolimerización. Hay más de 30.000 estudios sobre el desarrollo de nuevas estrategias de polimerización, y sólo un puñado de ellos aborda el tema de la recuperación de monómeros", afirma Anastasaki.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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