Los investigadores descubren una forma más inteligente de reciclar el poliuretano
Investigadores de la Universidad de Aarhus han encontrado un método mejor para reciclar la espuma de poliuretano
El poliuretano (PUR) es un material plástico indispensable que se utiliza en colchones, aislamientos de frigoríficos y edificios, zapatos, coches, aviones, palas de aerogeneradores, cables y mucho más. Podría llamarse un material maravilloso si no fuera también una carga medioambiental y climática. La mayoría de los productos de PUR desechados en todo el mundo acaban incinerados o en vertederos.
El gráfico muestra cómo la nueva combinación de acidólisis e hidrólisis puede recuperar hasta el 82% en peso del material original de la espuma flexible de PUR -utilizada en colchones- como dos fracciones separadas de diaminas y polioles. La diamina se muestra como TDA (tolueno diamina).
Thomas Balle Bech, Aarhus University
Esto es problemático porque los principales componentes del material se extraen principalmente del petróleo fósil. Y estamos hablando de cantidades significativas. En 2022, el mercado mundial de PUR alcanzó casi los 26 millones de toneladas, y una previsión para 2030 predice casi 31,3 millones de toneladas, de las que alrededor del 60% serán espuma en diversas formas.
Sin embargo, existe una pequeña pero creciente industria que descompone químicamente (despolimeriza) el PUR en sus principales componentes originales, poliol e isocianato, con el objetivo de reutilizarlos como materias primas en nuevos productos de PUR.
Sin embargo, aún queda mucho camino por recorrer antes de que su producción pueda competir realmente con los materiales "vírgenes". Separar y purificar los elementos deseados resulta caro.
Descomponer y separar de una sola vez
Un equipo de investigadores de la Universidad de Aarhus ha tenido una idea inteligente. Basan su método en lo que ya utilizan las empresas en cuestión: romper la espuma de poliuretano con ácido (acidólisis).
Pero las empresas no separan el PUR descompuesto en poliol e isocianato. El resultado es una mezcla que no puede reciclarse directamente, sino que obliga a sus clientes a utilizar nuevas recetas.
Los investigadores de la UA no sólo son capaces de descomponer el PUR y separar sus dos componentes principales, sino que pueden hacerlo de una sola vez. Calientan la espuma flexible de PUR a 220°C en un reactor con un poco de ácido succínico (véase el recuadro informativo). Después, utilizan un filtro que atrapa un material y deja pasar el otro.
Son los polioles los que pasan, y lo hacen con una calidad comparable a la del poliol virgen, lo que permite utilizarlos en la nueva producción de poliuretano. La parte sólida de la mezcla de productos que se filtra se transforma en una denominada diamina en un sencillo proceso de hidrólisis, que se utiliza en la producción de isocianatos y, por tanto, de PUR.
De este modo, los investigadores son capaces de recuperar hasta un 82% en peso del material original de la espuma flexible de PUR -utilizada en colchones- como dos fracciones separadas de diaminas y polioles. Los investigadores han publicado recientemente sus hallazgos en la revista científica Green Chemistry.
Enorme potencial en la industria
"El método es fácil de ampliar", señala uno de los autores del estudio, Steffan Kvist Kristensen, profesor adjunto del Centro Interdisciplinario de Nanociencia (iNANO) de la Universidad de Aarhus.
Ve un enorme potencial para reciclar los residuos de espuma de poliuretano en las fábricas que los utilizan como materia prima (slabstock) en su producción.
"Pero la perspectiva de tratar también los residuos de PUR de los consumidores requiere un mayor desarrollo", añade.
... pero aún queda mucho para llegar a una economía circular
Los fabricantes de la industria de PUR utilizan fórmulas únicas para conseguir propiedades específicas para sus productos.
Por lo tanto, es necesario resolver una serie de retos antes de conseguir una economía real en el reciclaje del poliuretano:
- Clasificación de residuos
- Logística
- Clasificación de PUR por tipos
La despolimerización es sólo una pequeña parte de la solución.
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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