Reciclado de poliestireno

Recuperación de valiosos componentes químicos a partir de residuos de poliestireno

31.07.2023 - Estados Unidos

El poliestireno, principal material de las vajillas de plástico y los materiales aislantes, es un polímero muy utilizado, pero actualmente es difícil de reciclar. Según publica la revista Angewandte Chemie, un equipo de investigadores estadounidenses ha desarrollado un método termoquímico que permite recuperar sustancias químicas valiosas a partir de residuos de poliestireno en un sencillo proceso de dos pasos. Este nuevo enfoque podría permitir el reciclaje de materiales aislantes y de envasado para una economía del plástico verdaderamente circular.

El recién desarrollado "Degradation Upcycling" (Deg-Up para abreviar) permite producir una amplia gama de sustancias químicas aromáticas de gran valor a partir de residuos de poliestireno, según explican Guoliang Liu y sus coautores del Virginia Tech de Blacksburg (EE.UU.). El proceso consiste en una cascada de dos pasos: en el primero, el poliestireno se descompone para dar benceno como principal producto de degradación y, en el segundo, este producto bencénico se modifica químicamente en el mismo reactor. El proceso da lugar a derivados del benceno, que abarcan muchas sustancias importantes para las industrias cosmética y farmacéutica.

Los métodos para descomponer el poliestireno en benceno suelen requerir catalizadores caros, consumir mucha energía o producir una mezcla compleja de productos. El nuevo método termoquímico de Liu y sus colegas utiliza catalizadores de cloruro de aluminio baratos y puede realizarse en reactores a una temperatura moderada de 80 °C (unos 180 °F). Otra ventaja de su método es el uso inteligente del disolvente, el benceno. "Sólo la cantidad de benceno recuperada del polímero se convierte en el producto químico deseado. El disolvente no utilizado puede reciclarse para procesar más polímeros", explica Liu.

Como prueba de concepto, el equipo disolvió varios tipos de residuos de poliestireno, como cacahuetes de embalaje y utensilios de plástico, en benceno, y calentó la mezcla en un reactor en condiciones sin aire con cloruro de aluminio como único reactivo. El producto líquido, compuesto principalmente de benceno, podría utilizarse directamente para obtener los productos químicos de valor añadido deseados en alto rendimiento y con alta selectividad.

Por ejemplo, añadiendo el reactivo cloruro de acetilo, el equipo obtuvo acetofenona, un producto químico importante en las industrias cosmética y farmacéutica. Añadiendo el reactivo relacionado cloruro de oxalilo, el equipo obtuvo benzofenona, un ingrediente común en productos de protección solar y aditivos plásticos. Además, a partir de residuos de poliestireno se produjeron, con un alto grado de selectividad, aromáticos que contienen azufre, algunos de los cuales se utilizan como disolventes de alto rendimiento en la industria de polímeros.

El objetivo de este nuevo método de upcycling químico es reciclar grandes volúmenes de residuos de poliestireno en productos químicos de valor añadido para otros procesos industriales. Al tener una densidad baja, los materiales aislantes de poliestireno no se prestan bien al reciclado mecánico, es decir, al proceso de clasificación, trituración y transporte de materiales para la fabricación rentable de nuevos productos. En cambio, el proceso Deg-Up descrito aquí es robusto, tolerante a la contaminación y adecuado como plataforma para el reciclaje químico de residuos de poliestireno de gran volumen.

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.