Es imposible imaginar la vida cotidiana sin plásticos. Ligeros, duraderos y baratos, estos materiales superan a muchos otros en un diversa gama de aplicaciones

Los plásticos han provocado cambios positivos en formas que a menudo pasamos por alto. Por ejemplo, el desarrollo de componentes de plástico en dispositivos electrónicos, como el que está utilizando para leer este artículo, significa que nunca hemos estado más conectados con el mundo que nos rodea.

Pero nuestro amor por los plásticos ha tenido un costo ambiental. Se ha estimado que de los 8,3 mil millones de toneladas de plástico entre 1950 y 2015, más del 75 por ciento son ahora desechos, y el 79 por ciento se acumula en vertederos o en el medio ambiente natural.
Contaminación plástica: ¿Cómo puede la tecnología de reciclaje químico ayudar a solucionar este problema global?Para superar las enormes preocupaciones ambientales creadas por el plástico, debemos comenzar a valorar los desechos plásticos como un recurso.
Para la escala, eso es más que Todos los seres vivos en la Tierra, y nuestros océanos son ahogándose en plástico. Debido a esto, los esfuerzos de investigación recientes se han centrado en abordar estas crecientes preocupaciones ambientales. Uno de ellos es el reciclaje químico.

El valor del plástico

Para superar las enormes preocupaciones ambientales creadas por el plástico, debemos comenzar a valorar los desechos plásticos como un recurso. Después de todo, los residuos plásticos contienen un valor en forma de enlaces químicos estables, por lo que al menos deberíamos intentar recuperar esa energía. De hecho, la estabilidad de estos enlaces es la razón por la que los plásticos permanecen tanto tiempo en el medio ambiente.
Más allá de quemar plástico para recuperar esta energía, también podemos reciclar plástico. El mundo confía actualmente en reciclaje mecánico, donde los plásticos se clasifican, funden y remodelan para crear principalmente productos plásticos de menor calidad. Pero este proceso es limitado. Las duras condiciones implicadas significan que cada vez que se recicla una pieza de plástico, sus propiedades de rendimiento se ven afectadas negativamente. Esto limita la cantidad de veces que se puede reciclar una pieza de plástico.
Para asegurarnos de que el plástico mantenga su valor a largo plazo, necesitamos estrategias de reciclaje alternativas. Reciclaje químico proporciona el potencial de reciclabilidad infinita. Pero el desafío radica en lograrlo de manera sostenible y económica a escala. Los métodos tradicionales suelen ser costosos y requieren mucha energía o recursos, lo que ha limitado su uso generalizado.

Reciclaje químico

Los plásticos están formados por moléculas de cadena larga conocidas como polímeros, que consisten en bloques de construcción repetidos más pequeños llamados monómeros. Estos monómeros vienen en diferentes formas y tamaños, y la unión entre ellos determina las propiedades del material del plástico, como la temperatura de fusión y la dureza, lo que afecta la forma en que se usa.
Mientras que el reciclaje mecánico implica la fusión, el reciclaje químico se basa en una transformación química y, por lo tanto, rompe los vínculos entre los monómeros. El reciclaje químico descompone el plástico en un nivel molecular. Esto significa el el monómero se puede recuperar en lo que se llama reciclaje de ciclo cerrado o los desechos plásticos se pueden transformar en otros productos químicos de mayor valor en reciclaje de circuito abierto. Para muchos tipos de plástico, es posible recuperar monómeros u otros materiales útiles.
Algunos plásticos, como las poliolefinas, el material en una bolsa de plástico de polietileno, no tienen enlaces monoméricos débiles, lo que dificulta su reciclaje químico. En tales casos, un proceso llamado pirólisis Se utiliza un proceso diferente al de combustión, que se basa en altas temperaturas de reacción para producir típicamente combustibles y ceras.

Catálisis

Los catalizadores se utilizan en 90 por ciento de los procesos químicos industriales. Hacen que el proceso sea más eficiente al proporcionar a la reacción una ruta alternativa, muy similar a la forma en que los mapas de Google optimizan su viaje. También pueden permitirnos ser selectivos sobre qué producto se crea y reducir el desperdicio. Estos beneficios son fundamentales para garantizar que el reciclaje químico se pueda realizar de forma sostenible y económica a escala industrial.
Se ha estimado que de las 8,3 mil millones de toneladas de plástico fabricadas entre 1950 y 2015, más del 75 por ciento son ahora desechos, y el 79 por ciento se acumula en los vertederos o en el medio ambiente natural.
Las enzimas que trabajaron incansablemente durante su última comida son catalizadores naturales que juegan un papel importante en digestión. Enzimas que pueden incluso descomponer plásticos ha sido reportado.
Sin embargo, estos procesos son limitados por su productividad y requiere condiciones de proceso específicas – como la temperatura y el pH adecuados – para mantener activa la enzima. Pero dada la rapidez con que avanza el campo, el uso de catalizadores naturales puede ser comercialmente viable en el futuro.
Hemos desarrollado de forma altamente eficiente catalizadores a base de metal para el reciclaje químico del ácido poliláctico (PLA), un plástico elaborado a partir de almidón vegetal. Este trabajo utilizó metales baratos y abundantes, como zinc o magnesio, dirigidos a productos químicos llamados ésteres de lactato, que son un potencial alternativa verde a solventes a base de petróleo.
Esta área aún está en su infancia, pero esperamos que se realicen avances significativos, particularmente en la optimización de procesos, a medida que el campo cobra impulso. De hecho, este es un esfuerzo general del campo porque los métodos tradicionales suelen utilizar productos químicos agresivos y pueden consumir muchos recursos y energía.
Más allá del PLA, existe el potencial de "aumentar el ciclo" de otros plásticos, como tereftalato de polietileno (PET), que se utiliza para botellas de plástico. Los ejemplos recientes incluyen bloques de construcción para materiales de alto rendimiento y antibióticos e inhibidores de corrosión de residuos de PET.
Nuestro trabajo reciente También ha investigado el reciclaje químico del PET, que se utiliza mucho más. El PET se utiliza más ampliamente en botellas de plástico y envases de alimentos, mientras que el PLA ocupa una parte mucho menor del mercado, utilizado principalmente para impresión 3D, dispositivos biomédicos y determinadas aplicaciones de envasado.

Mirando hacia el futuro

Dado el uso diverso del plástico en las sociedades, un enfoque de solución única para todos no es factible. Se necesitan estrategias de reciclaje diversas y personalizadas tanto para los plásticos nuevos como para los existentes. Sin emabargo, operaciones de reciclaje de productos químicos a escala comercial están en marcha.
En el futuro, esperamos que el reciclaje químico complemente su contraparte mecánica, especialmente para materiales difíciles de reciclar como Peliculas delgadas. Una cosa es segura, los plásticos llegaron para quedarse. Con una producción que se espera exceda mil millones de toneladas para 2050, El reciclaje químico promete ser un espacio emocionante para observar.
Matthew Jones, Profesor, Departamento de Química, Universidad de Bath, Universidad de Bath y Jack Payne, Candidato a doctorado, Centro de Tecnologías Circulares y Sostenibles, Universidad de Bath
Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.

Via: FirstPost

FUENTE: https://tecnoticias.net/