Científicos reciclan poliésteres mediante un nuevo proceso escalable y sin residuos
Transformación de residuos plásticos en bloques versátiles para la química orgánica
Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han desarrollado un nuevo proceso químico que transforma los poliésteres, incluido el PET de las botellas de plástico, en amida de morfolina, un componente básico versátil y valioso para sintetizar una amplia gama de compuestos. La reacción es de alto rendimiento, no genera residuos, no requiere productos químicos nocivos y es fácilmente escalable. El equipo ha conseguido romper el circuito cerrado de reciclado de residuos plásticos, que suele ser muy costoso, y convertirlos en productos más valiosos.
El proceso químico recientemente desarrollado por el equipo puede convertir los poliésteres en amidas de morfolina utilizando el disolvente morfolina y una pequeña cantidad de catalizador a base de titanio.
Tokyo Metropolitan University
El reciclaje desempeña un papel indispensable en nuestra lucha contra los residuos plásticos. ¿Pero a qué precio? El reciclado de poliésteres, por ejemplo, incluido el tereftalato de polietileno (PET) de las botellas de plástico, a menudo requiere energía para conseguir que las reacciones químicas necesarias se calienten lo suficiente, o condiciones fuertemente alcalinas que generan residuos químicos. Al final, se obtienen compuestos intermedios que se utilizan para fabricar los mismos productos de los que proceden. Esto no sólo puede ser un despilfarro, sino también económicamente inviable.
Aquí es donde entra en juego el "up"-cycling. Los científicos trabajan para romper este circuito cerrado y crear compuestos a partir de residuos plásticos más valiosos y útiles para la sociedad. Un sistema de "bucle abierto" como éste es una parte vital de las estrategias prácticas para ayudarnos en la transición hacia una sociedad más ecológica.
Ahora, un equipo dirigido por el profesor asociado Yohei Ogiwara y el profesor Kotohiro Nomura, de la Universidad Metropolitana de Tokio, ha ideado un método prácticamente libre de residuos para convertir poliésteres en un bloque de construcción versátil que puede transformarse en una amplia gama de valiosos compuestos químicos. Utilizaron un disolvente barato llamado morfolina y una pequeña cantidad de un catalizador a base de titanio para convertir los poliésteres en amidas de morfolina. No sólo pueden convertirse en compuestos intermedios para fabricar más poliéster (reciclado), sino que también pueden reaccionar fácilmente para producir cetonas, aldehídos y aminas, todas ellas familias químicas vitales que se utilizan para fabricar una amplia gama de otros compuestos más valiosos (upcycling).
El nuevo proceso no requiere reactivos caros ni condiciones duras y prácticamente no genera residuos químicos. El rendimiento es muy alto y cualquier disolvente que no reaccione puede recogerse fácilmente. También descubrieron que sólo se necesitaba una pequeña cantidad de catalizador para impulsar la reacción a una velocidad razonable, mientras que todo lo que se necesita para separar el producto es una simple filtración. Un punto clave que destaca el equipo es que la reacción principal se produce a presión normal, lo que significa que no se necesitan recipientes o dispositivos de reacción especiales. Esto hace que la reacción sea fácilmente escalable, incluso en el laboratorio. El equipo lo demostró tomando 50 gramos de material PET de una botella de PET y haciéndolo reaccionar con morfolina, obteniendo más de 70 gramos de amida de morfolina, con un rendimiento del 90%.
A medida que se agudice el problema mundial de los residuos plásticos, serán necesarias nuevas y audaces estrategias para procesar y reutilizar los plásticos en la sociedad. El trabajo de este equipo podría aplicarse muy pronto para convertir los residuos de poliéster en especialidades químicas.
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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