Revolución en el reciclaje: descomponen plástico con la humedad del aire

Aprovechando la humedad del aire, químicos de la Universidad Northwestern han desarrollado un nuevo método sencillo para descomponer los residuos plásticos.

Este proceso, no tóxico, ecológico y sin disolventes, utiliza primero un catalizador económico para romper los enlaces del tereftalato de polietileno (PET), el plástico más común de la familia del poliéster. Posteriormente, los investigadores simplemente exponen los fragmentos rotos al aire ambiente. Aprovechando las trazas de humedad del aire, el PET descompuesto se convierte en monómeros, los componentes esenciales de los plásticos. A partir de ahí, los investigadores prevén que los monómeros podrían reciclarse en nuevos productos de PET u otros materiales más valiosos.

Más segura, limpia, económica y sostenible que los métodos actuales de reciclaje de plástico, la nueva técnica, publicada en la revista Green Chemistry, ofrece un camino prometedor hacia la creación de una economía circular para los plásticos, según destaca la universidad en un comunicado.

"Estados Unidos es el mayor contaminante de plástico per cápita, y solo reciclamos el 5% de esos plásticos", afirmó Yosi Kratish, de Northwestern, coautor del estudio. Existe una necesidad imperiosa de mejores tecnologías que puedan procesar diferentes tipos de residuos plásticos. La mayoría de las tecnologías disponibles actualmente funden botellas de plástico y las reciclan para obtener productos de menor calidad. Lo especialmente emocionante de nuestra investigación es que aprovechamos la humedad del aire para descomponer los plásticos, logrando un proceso excepcionalmente limpio y selectivo. Al recuperar los monómeros, que son los componentes básicos del PET, podemos reciclarlos o incluso supra-reciclarlos para obtener materiales más valiosos.

"Nuestro estudio ofrece una solución sostenible y eficiente a uno de los desafíos ambientales más acuciantes del mundo: los residuos plásticos", afirmó Naveen Malik, primer autor del estudio. "A diferencia de los métodos de reciclaje tradicionales, que a menudo producen subproductos nocivos como sales residuales y requieren un consumo considerable de energía o productos químicos, nuestro enfoque utiliza un proceso sin disolventes que se basa en la humedad residual del aire ambiente. Esto lo hace no solo respetuoso con el medio ambiente, sino también muy práctico para aplicaciones prácticas".

EL PROBLEMA DEL PLÁSTICO

Comúnmente utilizado en envases de alimentos y botellas de bebidas, el PET representa el 12 % del total de plásticos utilizados a nivel mundial. Debido a su dificultad para descomponerse, el PET contribuye significativamente a la contaminación plástica. Tras su uso, termina en vertederos o, con el tiempo, se degrada en diminutos microplásticos o nanoplásticos, que a menudo acaban en aguas residuales y cursos de agua.

Encontrar nuevas formas de reciclar el plástico es un tema candente en la investigación. Sin embargo, los métodos actuales para descomponer los plásticos requieren condiciones rigurosas, como temperaturas extremadamente altas, un alto consumo de energía y disolventes, que generan subproductos tóxicos. Los catalizadores utilizados en estas reacciones suelen ser caros (como el platino y el paladio) o tóxicos, lo que genera residuos aún más dañinos. Tras la reacción, los investigadores deben separar los materiales reciclados de los disolventes, un proceso que puede requerir mucho tiempo y energía.

SIN DISOLVENTES

En trabajos anteriores, el grupo de Marks en Northwestern fue el primero en desarrollar procesos catalíticos que no requieren disolventes. En el nuevo estudio, el equipo ideó un proceso sin disolventes.

"Usar disolventes tiene muchas desventajas", afirmó Kratish. "Pueden ser caros y hay que calentarlos a altas temperaturas. Después de la reacción, se obtiene una mezcla de materiales que hay que clasificar para recuperar los monómeros. En lugar de usar disolventes, utilizamos vapor de agua del aire. Es una forma mucho más elegante de abordar los problemas del reciclaje de plástico".