El reciclaje eficiente de plásticos es una de las tareas pendientes para que este material se convierta en sostenible. Ahora un equipo de químicos alemanes ha desarrollado dos alternativas plásticas sostenibles que se pueden reciclar químicamente de manera más fácil y casi 10 veces más eficiente. Los detalles del estudio fueron publicados en Nature.
La mayor parte del reciclaje que se realiza en la actualidad es mecánico. En este proceso, el plástico se clasifica y corta en gránulos que luego se utilizan para crear nuevos materiales plásticos. El reciclaje químico, por el contrario, implica romper las largas cadenas de polímero con calor o solventes para recuperar los componentes monoméricos iniciales del material.
Uno de los obstáculos para el desarrollo del reciclaje químico es también una razón por la que el plástico es un material útil: los fuertes enlaces carbono-carbono en su estructura molecular. El polietileno requiere al menos 600° C para romper esos enlaces y recuperar los monómeros, y se recicla químicamente a una tasa inferior al 10%.
Nuevos materiales
Los nuevos compuestos plásticos de origen vegetal tienen enlaces químicos que podrán romperse más fácilmente, por lo que reciclarlos químicamente será más efectivo. Para llevar a cabo el reciclaje químico de ambos materiales (formas de poliéster y policarbonato) se requirió colocarlos en etanol o metanol a solo 120° C con un catalizador, o 150 ° sin este.
Luego, los investigadores enfriaron y recristalizaron el plástico antes de filtrarlo. En el caso del policarbonato, se recuperó el 96% del material inicial. Esta tecnología sería útil para ayudar a la creación de una economía circular al reducir los desechos plásticos y reutilizarlos en nuevos productos.
En la nueva investigación, el proceso de reciclaje también funcionó cuando el plástico contenía tinte o rellenos como fibras de carbono, los cuales causan desafíos en el reciclaje mecánico. Asimismo, los plásticos se recuperaron con éxito cuando se incluyeron piezas de otros tipos en el disolvente de alcohol.
Se eligieron aceites vegetales como materias primas para sintetizar el plástico principalmente debido a sus útiles cadenas largas, y porque se obtienen de forma más sostenible que el petróleo crudo y otros combustibles fósiles, las alternativas actuales más usadas.
Similitudes y desventajas
Los nuevos plásticos identificados eran muy similares al polietileno de alta densidad (plástico ampliamente utilizado etiquetado como reciclaje número 2). Las pruebas hallaron que los tres materiales tenían propiedades comparables, como estructura, elasticidad y pesos moleculares. Aunque el policarbonato y el poliéster tenían menos puntos de fusión y cristalización.
De igual forma eran más adecuados para la impresión 3D que el polietileno, y conservaron sus propiedades después del reciclaje y la reutilización. Su única desventaja fue su costo.
El etileno es el bloque de construcción más barato de la industria química. Debido a eso, competir con el polietileno convencional en el mercado actual y las condiciones del marco legal es muy difícil.
Finalmente, estos nuevos materiales pueden biodegradarse en la naturaleza más rápidamente que los polímeros comunes, gracias a sus polímeros diseñados con puntos de ruptura especiales.