Un reciente estudio elaborado por investigadores de la Universidad de Adelaida (Australia) y publicado en la revista Science Advances, ha revelado un novedoso método para reciclar residuos plásticos, utilizando una técnica llamada “fotocatálisis impulsada por luz”. De esa manera se abre camino hacia la disminución de la contaminación por plásticos en el mundo.
La iniciativa busca utilizar los desechos de polietileno (el plástico más utilizado en el mundo y una de las principales fuentes de contaminación) como materia prima y convertirlos en productos químicos. En esa línea, el método recientemente desarrollado puede ser parte de la solución para eliminar dichos desechos contaminantes antes de que terminen en vertederos, de donde a menudo escapan al medio ambiente, inclusive a los océanos.
La investigación fue liderada por Shizhang Qiao, director del Centro de Materiales en Energía y Catálisis de la Escuela de Ingeniería Química de la universidad de Adelaida y tenía como objetivo manejar de manera responsable los productos al final de su vida para evitar daños ambientales y recuperar recursos valiosos de los desechos.
La iniciativa busca utilizar los desechos de polietileno (el plástico más utilizado en el mundo y una de las principales fuentes de contaminación) como materia prima y convertirlos en productos químicos.
“Los desechos plásticos son un recurso sin explotar que puede reciclarse y procesarse para obtener nuevos plásticos y otros productos comerciales”, señaló Qiao.
El científico explicó que su equipo “ha reciclado residuos de plástico de polietileno en etileno y ácido propiónico con alta selectividad, utilizando catalizadores metálicos atómicamente dispersos”. El proceso continuó usando un método de oxidación con fotocatálisis a temperatura ambiente para convertir los residuos en productos valiosos.
Un método innovador
El proceso consiste en colocar el nanocompuesto sobre una capa de residuos plásticos triturados y se expone a la luz solar. La luz incentiva los electrones del nanocompuesto, que saltan al polietileno y rompen sus enlaces químicos. De esta forma, el polietileno se transforma en dos productos: el etileno y el ácido propiónico.
El etileno es un gas incoloro e inflamable que se utiliza como materia prima para fabricar polímeros como el polietileno o el PVC, así como otros productos químicos industriales. En cambio, el ácido propiónico es un líquido incoloro e inodoro que tiene propiedades antisépticas y antibacterianas, lo que lo hace muy valioso en las industrias médica y alimentaria. Por ejemplo, se utiliza como conservante en alimentos y bebidas, como agente saborizante en productos lácteos y como ingrediente en medicamentos antiinflamatorios y antibióticos.
El método desarrollado por los investigadores destaca por su alta selectividad, logrando que casi el 99% del producto líquido resulte ser ácido propiónico. Esta elevada selectividad reduce la cantidad de subproductos a separar, mejorando así la eficiencia del proceso.
La ruta 1, gasificación convencional de residuos de PE, implica reacciones de alta temperatura/presión, separación de productos y proceso de post-síntesis para generar C 2 H 4 y ácido propiónico. Ruta 2, reciclaje de PE fotocatalítico a C 2 H 4 y ácido propiónico con alta selectividad y en condiciones suaves. Foto: Revista Science Advances.
Además, la innovación no solo radica en este aspecto, sino también en su respeto por el medio ambiente, al emplear energía solar renovable en lugar de los tradicionales combustibles fósiles en procesos industriales, mitigando así las emisiones de gases de efecto invernadero.
“Esta estrategia de valorización de residuos se implementa principalmente con cuatro componentes, que incluyen residuos plásticos, agua, luz solar y fotocatalizadores no tóxicos que aprovechan la energía solar e impulsan la reacción. Un fotocatalizador típico es el dióxido de titanio con átomos de paladio aislados en su superficie”, explicó Qiao.
Es crucial destacar la relevancia de este avance, ya que no solo impulsa la sostenibilidad, sino que también aborda de manera efectiva el problema medioambiental asociado con los residuos plásticos.
Aunque advirtió que el proceso de reciclaje catalítico de residuos de polietileno aún está en sus primeras etapas de desarrollo, es una de las alternativas para frenar la contaminación. ”Es un desafío práctico debido a la inercia química de los polímeros y a las reacciones secundarias que surgen de las complejidades estructurales de las moléculas reactivas”, dijo el científico.
Una solución sostenible
Es crucial destacar la relevancia de este avance, ya que no solo impulsa la sostenibilidad, sino que también aborda de manera efectiva el problema medioambiental asociado con los residuos plásticos. Además, este innovador enfoque introduce un método práctico de reciclaje, fundamentado en el modelo de economía circular.
La economía circular se basa en principios clave como la reducción, reutilización, recuperación y reciclaje de materiales y recursos, con el objetivo de minimizar el desperdicio y reducir el impacto ambiental en el planeta. Al proporcionar soluciones sostenibles y al mismo tiempo generar productos de valor, este avance se posiciona como una contribución valiosa hacia un futuro más ecológico y económicamente viable.
Mientras tanto, Qiao y su equipo esperan que su investigación pueda inspirar a otros científicos y a la industria para desarrollar soluciones innovadoras y sostenibles para el problema de los residuos plásticos.
