Los científicos descubren una forma de convertir los residuos plásticos en un tesoro
Los plásticos constituyen uno de los problemas de contaminación global más graves. ¿Y si la energía solar pudiera transformarlos en productos de alto valor? Un grupo de investigadores nos trae la respuesta.
El polietileno, utilizado en artículos cotidianos como envases de alimentos, bolsas utilizadas en las compra y botellas comunes para almacenar alcohol etílico, el agua oxigenada o los envases de detergentes, constituye gran parte de los residuos plásticos que se acumulan en los vertederos y dañan el medioambiente.
Se trata de un material termoplástico en forma de polímeros sintéticos con una alta densidad de partículas, creado mediante la polimerización del etileno, proceso en el que se combinan pequeñas partículas, llamadas monómeros.
La estructura de este plástico es relativamente simple y consta de dos átomos de carbono y cuatro de hidrógeno. Sus propiedades físico-químicas hacen de este plástico un material de fácil procesamiento, flexible, resistente a bajas temperaturas, tensiones de tracción y abrasión, baja conductividad térmica y dieléctrico.
Es uno de los polímeros más duraderos que se conocen en la actualidad y es resistente a daños mecánicos, penetración microbiana y humedad. Por sus características, permite envasar los alimentos de forma rentable y para que tengan una validez extendida, contribuyendo a la seguridad de los alimentos que consumimos.
El fin de vida de estos plásticos
El uso generalizado de estos productos plásticos requiere una gestión adecuada del final de su vida útil para reducir las amenazas ambientales de los vertederos y recuperar productos de valor añadido de los residuos. El polietileno, en particular, representa más del 60% de todos los residuos plásticos.
El proceso actual de reciclaje químico plásticos sintéticos a granel opera a altas temperaturas, por encima de 400°C, y produce una mezcla compleja de productos. La conversión de polietileno en condiciones amenas y con buena selectividad hacia productos químicos de valor añadido sigue siendo un desafío práctico.
Los obstáculos para reciclar el polietileno siempre han sido su inercia química, ya que no reacciona fácilmente con otras sustancias, y la complejidad de su estructura paradójicamente simple.
Recientemente, un grupo de investigadores dirigido por el profesor Shizhang Qiao, de la Universidad de Adelaida, descubrió una nueva forma de reciclar polietileno, convirtiendo los residuos plásticos en sustancias químicas valiosas utilizando el poder de la luz solar.
Este interesante avance, publicado en la revista Science Advances, representa un importante paso adelante en la lucha contra el problema global de la contaminación plástica.
Reciclando con luz solar
El equipo internacional de investigadores ha desarrollado un método para reciclar residuos plásticos, utilizando una técnica llamada “fotocatálisis impulsada por luz”, que permite transformar el polietileno en etileno, un ingrediente clave en varios productos industriales y de uso diario, y ácido propiónico, dos productos químicos de alto valor comercial. El ácido propiónico tiene propiedades antisépticas y antibacterianas, lo que lo hace muy valioso en las industrias médica y alimentaria.
El proceso destaca por su alta selectividad, ya que casi el 99% del producto líquido es ácido propiónico, lo que significa que hay menos subproductos que separar, lo que hace que el proceso sea más eficiente. La clave de este método es el uso de catalizadores metálicos atómicamente dispersos, en particular dióxido de titanio con átomos de paladio.
Cuando se exponen a la luz solar, estos catalizadores impulsan la reacción que transforma los residuos plásticos. Este enfoque no sólo es innovador, sino que también es respetuoso con el medioambiente, ya que utiliza energía solar renovable en lugar de combustibles fósiles utilizados tradicionalmente en procesos industriales que contribuyen a las emisiones de gases de efecto invernadero.
Este avance es significativo por varias razones. En primer lugar, porque aborda el problema medioambiental de los residuos plásticos y presenta un nuevo método práctico de reciclaje. En segundo lugar, porque contribuye al modelo de economía circular, un sistema que se basa en la reducción, reutilización, recuperación y reciclaje de recursos y energía.
Que no sean los únicos
El equipo del profesor Qiao espera que su trabajo inspire más investigaciones. El objetivo es perfeccionar y extender esta tecnología, haciéndola ampliamente disponible para la gestión de residuos y la producción de productos químicos.
En resumen, este descubrimiento está en línea con los esfuerzos globales para reducir el impacto ambiental y promover la sostenibilidad, ya que ofrece un doble beneficio: reducir la carga de la contaminación plástica y producir sustancias químicas valiosas de una manera respetuosa con el medioambiente. Debe verse como una solución ventajosa para el planeta y la economía, allanando el camino hacia un futuro en el que los residuos plásticos no sólo sean vistos como un problema, sino también como un recurso, en una línea de economía circular.
Referencia de la noticia:Zhang, S., Xia, B., Qu, Y. et. al. Photocatalytic production of ethylene and propionic acid from plastic waste by titania-supported atomically dispersed Pd species. 2023.