Método revolucionario de reciclaje de polímeros químicos

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Método revolucionario de reciclaje de polímeros químicos

Por David J. Cross

La humanidad ha llegado a depender en gran medida de los beneficios que ofrecen los plásticos y su aplicación se puede encontrar en casi todos los aspectos de la vida diaria. Sin embargo, la principal desventaja de esta dependencia de los materiales a base de polímeros sintéticos es que se ha demostrado científicamente que contribuyen a algunos de los problemas ambientales más graves de la humanidad.

Método revolucionario de reciclaje de polímeros químicos

Ahora, un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Tokio ha desarrollado un método químico que puede ayudar a transformar los polímeros en una fuente de fertilizante que podría revolucionar tanto los métodos de reciclaje de plástico como la industria de producción de alimentos.

Uno de los hechos más sorprendentes que destacaron los investigadores fue que solo el 14% de todos los desechos plásticos se recicla realmente a nivel mundial. Otro 14% se incinera para la recuperación de energía, mientras que el 72% restante simplemente se descarta, lo que contribuye significativamente a la contaminación ambiental y la destrucción de recursos.

Por lo tanto, el “problema del plástico” es un tema que debe abordarse, incluido el desarrollo de nuevos sistemas circulares para plásticos, ya que la humanidad está produciendo casi 300 millones de toneladas de desechos plásticos cada año.

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El equipo con sede en Tokio se propuso inicialmente abordar los problemas asociados con el reciclaje de polímeros mediante el desarrollo de un innovador sistema de reciclaje químico. Sin embargo, la innovación de la investigación también se puede aplicar para proporcionar soluciones a la industria de producción de alimentos a medida que los recursos se ven sometidos a presión.

El estudio, que se publicará en la revista Green Chemistry, demuestra el proceso revolucionario que convierte el policarbonato de base biológica en una fuente de fertilizante. Por lo tanto, el concepto utiliza plásticos para abordar múltiples problemas que enfrenta la humanidad en la actualidad.

El equipo dirigido por el profesor adjunto Daisuke Aoki y el profesor Hideyuki Otsuka, utilizó un proceso conocido como ammonólisis – un tratamiento de amoniaco en agua – para “el reciclaje químico de PIC, que se espera que sea una alternativa prometedora a los plásticos a base de petróleo debido a sus propiedades superiores”, declaró Aoki.

Al evaluar la efectividad de la amonólisis del policarbonato sintético de base biológica en agua en condiciones atmosféricas, el equipo también pudo evaluar el “verdor” del método al eliminar el uso de solventes y fuentes de energía adicionales.

Sin embargo, los resultados obtenidos demostraron que después de 24 horas las condiciones suaves no produjeron ninguna degradación significativa del policarbonato – poli (carbonato de isosorbida). De hecho, todavía había cantidades significativas de derivados de isosorbida presentes, lo que llevó al equipo a cambiar las condiciones de temperatura del experimento.

Al aumentar la temperatura a 90 ℃, se descubrió que el tiempo que tardaba el material en descomponerse se redujo a unas 6 horas, lo que, incluso con requisitos de energía adicionales, todavía ofrece un enfoque ecológico del método:

La reacción ocurre sin ningún catalizador, lo que demuestra que la amonólisis de PIC se puede realizar fácilmente usando amoníaco acuoso y calentamiento. Por tanto, este procedimiento es operativamente sencillo y respetuoso con el medio ambiente desde el punto de vista del reciclaje químico.

Daisuke Aoki, profesor asistente, Departamento de Ciencia e Ingeniería Química, Instituto de Tecnología de Tokio

Para confirmar los resultados de sus pruebas, el equipo evaluó los materiales utilizando una variedad de métodos, incluida la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier y la espectroscopia de resonancia magnética nuclear.

“Pan de plástico”

El equipo está convencido de que el concepto hará una contribución importante al campo actual.

“Estamos convencidos de que el presente estudio representa un hito hacia el desarrollo de materiales poliméricos sostenibles y reciclables en un futuro próximo. La era del pan a partir de plásticos está a la vuelta de la esquina”. Daisuke Aoki, profesor asistente, Departamento de Ciencia e Ingeniería Química, Instituto de Tecnología de Tokio.

Con una postura tan firme sobre el resultado de su investigación, el equipo de Tokio presenta un método de reciclaje de polímeros químicos que podría abordar algunos de los principales problemas que enfrentan los líderes mundiales y los gobiernos en la actualidad.

El anuncio de esta investigación llega en un momento en que Naciones Unidas está celebrando su cumbre más importante sobre la crisis climática, la COP26 2021 Climate Change Conference.

Referencias y lecturas adicionales

Abe, T., et. Al., (2021) Plásticos a fertilizantes: reciclaje químico de un policarbonato de base biológica como fuente de fertilizante. [en línea] Disponible en: https://doi.org/10.1039/D1GC02327F