El futuro del reciclaje podría pasar por disolver el plástico con electricidad
El método es tan sencillo que puedes ver cómo se rompe el plástico delante de tus ojos
Químicos de la Universidad de Colorado en Boulder han desarrollado una nueva forma de reciclar un tipo de plástico habitual en las botellas de refrescos y otros envases. El método del equipo se basa en la electricidad y en algunas reacciones químicas ingeniosas, y es tan sencillo que puedes ver cómo se rompe el plástico delante de tus ojos.
Los investigadores describieron su nuevo método de reciclado químico el 3 de julio en la revista Chem Catalysis.
El estudio aborda el creciente problema de la basura plástica en todo el mundo. Según la Agencia de Protección Ambiental, solo Estados Unidos produjo casi 36 millones de toneladas de productos de plástico en 2018. Una mayoría de los residuos termina en vertederos, dijo la coautora del estudio Oana Luca.
"Nos damos palmaditas en la espalda cuando tiramos algo a la papelera de reciclaje, pero la mayor parte de ese plástico reciclable nunca termina reciclándose", dijo Luca, profesora asistente en el Departamento de Química. "Queríamos averiguar cómo podíamos recuperar los materiales moleculares, los componentes básicos de los plásticos, para poder volver a utilizarlos".
En la nueva investigación, ella y sus colegas están un paso más cerca de conseguirlo.
El grupo se centró en un tipo de plástico llamado tereftalato de polietileno (PET), que los consumidores encuentran a diario en botellas de agua, blísteres e incluso algunos tejidos de poliéster. En experimentos de laboratorio a pequeña escala, los investigadores mezclaron trozos de ese plástico con un tipo especial de molécula y luego aplicaron un pequeño voltaje eléctrico. En cuestión de minutos, el PET empezó a desintegrarse.
Al equipo le queda mucho trabajo por hacer antes de que su herramienta de reciclaje pueda dar un mordisco realista al problema mundial de la basura plástica. Pero no deja de ser divertido ver cómo los residuos, que pueden permanecer en los montones de basura durante siglos, desaparecen en cuestión de horas o días, explica Phuc Pham, autor principal del estudio.
"Fue increíble observar el progreso de la reacción en tiempo real", afirma Pham, estudiante de doctorado en Química. "La solución adquiere primero un color rosa intenso y luego se vuelve transparente a medida que el polímero se rompe".
La basura de una persona
Luca dijo que es una forma totalmente nueva de pensar en las posibilidades de la basura. Los contenedores de reciclaje, señaló, pueden parecer una buena solución al problema mundial de los plásticos. Pero la mayoría de los municipios del mundo se han esforzado por recoger y clasificar la pequeña montaña de basura que la gente produce cada día. El resultado: Menos de un tercio de todo el plástico PET de EE.UU. está cerca de reciclarse (otros tipos de plástico quedan aún más rezagados). Incluso entonces, métodos como fundir los residuos plásticos o disolverlos en ácido pueden alterar las propiedades del material en el proceso.
"Los materiales acaban cambiando mecánicamente", explica Luca. "Con los métodos actuales de reciclaje, si fundes una botella de plástico, puedes producir, por ejemplo, una de esas bolsas de plástico desechables por las que ahora tenemos que pagar dinero en el supermercado".
Ella y su equipo, en cambio, quieren encontrar una forma de utilizar los ingredientes básicos de las botellas de plástico viejas para fabricar botellas de plástico nuevas. Es como destrozar tu castillo de Lego para poder recuperar los bloques y crear un edificio totalmente nuevo.
El tesoro de otro
Para conseguirlo, el grupo recurrió a un proceso llamado electrólisis, es decir, el uso de la electricidad para romper moléculas. Los químicos, por ejemplo, saben desde hace tiempo que pueden aplicar un voltaje a vasos de precipitados llenos de agua y sales para dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno gaseosos.
Pero el plástico PET es mucho más difícil de dividir que el agua. En el nuevo estudio, Pham trituró botellas de plástico y mezcló el polvo en una solución. A continuación, él y sus colegas añadieron a la solución un ingrediente extra, una molécula conocida como sal [N-DMBI]+. Pham explicó que, en presencia de electricidad, esta molécula forma un "mediador reactivo" que puede donar su electrón extra al PET, haciendo que los granos de plástico se deshagan. Es el equivalente químico de dar un golpe de kárate a una tabla de madera.
Los investigadores aún están tratando de entender cómo se producen exactamente estas reacciones, pero fueron capaces de descomponer el PET en sus componentes básicos, que el grupo podría recuperar y, potencialmente, utilizar para fabricar algo nuevo.
Los investigadores, que sólo contaban con un equipo de sobremesa en el laboratorio, pudieron descomponer unos 40 miligramos (una pequeña pizca) de PET en varias horas.
"Aunque es un gran comienzo, creemos que queda mucho trabajo por hacer para optimizar el proceso y ampliarlo para que pueda aplicarse a escala industrial", afirma Pham.
Luca, al menos, tiene grandes ideas para la tecnología.
"Si me saliera con la mía como científico loco, utilizaría estos métodos electroquímicos para descomponer muchos tipos diferentes de plástico a la vez", dijo Luca. "Así podría, por ejemplo, ir a las grandes manchas de basura del océano, introducir todos esos residuos en un reactor y recuperar un montón de moléculas útiles".
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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