Científicos descubren un proceso de reciclado de circuito cerrado para uno de los plásticos más utilizados
"Hemos introducido un nuevo material poliolefínico químicamente reciclable y muy ramificado"
Un desarrollo pionero permite replicar de forma selectiva la estructura química del polietileno de baja densidad (LDPE), un plástico difícil de imitar hasta ahora y que presenta un gran potencial para las alternativas sostenibles en la industria del plástico. El Prof. Dr. Rhett Kempe, Catedrático de Química Inorgánica II - Diseño de Catalizadores, Centro de Química Sostenible, de la Universidad de Bayreuth, y su equipo de investigación interdisciplinar han presentado este material en una reciente publicación en la revista "Advanced Science".
"Hemos introducido un nuevo material poliolefínico químicamente reciclable y muy ramificado", explica el Prof. Dr. Rhett Kempe. Su equipo ha incorporado al nuevo plástico los llamados "puntos de reciclado", en los que el polímero puede descomponerse químicamente en fragmentos más pequeños que son solubles en disolventes orgánicos a temperaturas moderadas y, por tanto, pueden reciclarse. A continuación, los componentes pueden recombinarse, lo que permite reutilizarlos en un ciclo cerrado.
El LDPE se produce en un proceso de alta presión en condiciones de reacción extremas (a 250 °C con 2.500 a 4.000 bares) mediante la polimerización por radicales libres del etileno. Este proceso, que consume mucha energía, es crucial para la estructura química altamente ramificada y compleja y para las propiedades asociadas del material. Hasta ahora, ha sido muy difícil imitar esta estructura única. Los científicos del equipo del Prof. Dr. Rhett Kempe, el Dr. Winfried P. Kretschmer, Jefe de Catálisis de Polimerización de la Cátedra, el estudiante de doctorado Christoph Unger, el estudiante de máster Jannis Lipp y el Dr. Holger Schmalz, Asesor Académico Principal de la Cátedra de Química Macromolecular II de la Universidad de Bayreuth, han publicado ahora un artículo sobre este plástico alternativo en la revista "Advanced Science".
El nuevo material, conocido como LDPE-mimic, se aproxima al LDPE comercial en su estructura química. "La clave del éxito es el uso de nuestros nuevos catalizadores, que producen bloques de construcción definidos de un tamaño determinado en condiciones de reacción correspondientemente suaves, en torno a 70 grados centígrados y dos bares de presión. A continuación, pueden combinarse para formar el material plástico final", explica Kempe.
"El nuevo material se compone de dos macromonómeros diferentes, una espina dorsal y posibles ramificaciones de cadena larga. Las ramificaciones pueden unirse reversiblemente a la columna vertebral y escindirse en condiciones ácidas y básicas". Un macromonómero es un compuesto que tiene la estructura de un monómero (es decir, que puede combinarse para formar una molécula más grande) pero que ya es más grande y tiene algunas propiedades macromoleculares. Esto significa que ya tiene un tamaño o una complejidad considerables, pero aún tiene la capacidad de reticularse o polimerizarse aún más.
En general, las innovaciones del trabajo de Bayreuth residen en la combinación de la producción en condiciones muy suaves o sostenibles, la reciclabilidad química del plástico y la imitación selectiva de la estructura química del LDPE.
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