L’acumulació de residus plàstics als oceans, a terra i fins i tot a l’interior dels nostres cossos és un dels principals problemes de contaminació que té el planeta, amb més de 5.000 milions de tones abandonades actualment al medi natural, tant marí com terrestre. Malgrat els grans esforços que s’estan duent a terme per reciclar els productes de plàstic de forma eficient, el cert és que recuperar aquesta barreja heterogènia de materials continua sent un problema. Ara, científics nord-americans han trobat la manera de reutilitzar millor els residus plàstics.
Un problema clau és que els plàstics tenen moltes varietats diferents, i els processos químics per descompondre’ls de manera que puguin reutilitzar-se tendeixen a ser molt específics per a cada tipus de plàstic. Classificar la barreja de material de rebuig, des d’ampolles de refresc fins a envasos de detergent i joguines de plàstic, no és pràctic a gran escala. És per això que avui dia, gran part del material plàstic recollit a través dels programes de reciclatge acaba als abocadors de tot el planeta.
Convertir-lo en propà
Segons una nova investigació del Massachusets Institute of Technology (MIT) i altres centres d’investigació, sembla que hi pot haver una manera molt més eficient de reciclar. S’ha descobert que un procés químic que utilitza un catalitzador a força de cobalt és molt eficaç per descompondre una varietat de plàstics, com el polietilè (PET) i el polipropilè (PP), les dues formes de plàstic més produïdes, en un sol producte, el propà.
Posteriorment, aquest propà es pot utilitzar com a combustible per a estufes, escalfadors i vehicles, o com a matèria primera per a la producció d’una àmplia varietat de productes, inclosos plàstics nous, cosa que podria proporcionar almenys un sistema de reciclatge de circuit tancat parcial.
La troballa acaba de ser publicada a la revista d’accés obert ‘JACS Au’, en un article del professor d’enginyeria química del MIT Iuri Roman-Leshkov, el postdoctorat Guido Zichitella i set científics del MIT més, el Laboratori Nacional d’Acceleradors SLAC i el Laboratori Nacional d’Energia Renovable.
El reciclatge de plàstics ha sigut un problema espinós, explica Roman-Leshkov, perquè les molècules de cadena llarga en els plàstics es mantenen unides per enllaços de carboni, que són «molt estables i difícils de trencar».
Les tècniques existents per trencar aquests enllaços tendeixen a produir una barreja aleatòria de diferents molècules, que després requeririen mètodes de refinament complexos per separar-los en compostos específics utilitzables. «El problema és», diu, «que no hi ha manera de controlar en quina part de la cadena de carboni es trenca la molècula».
Però per a sorpresa dels investigadors, un catalitzador fet d’un material microporós anomenat ‘zeolita’ que conté nanopartícules de cobalt, pot descompondre selectivament diverses molècules de polímer plàstic i convertir-ne més del 80% en propà.
Tot i que les zeolites estan plenes de petits porus de menys d’un nanòmetre d’ample (que correspon a l’ample de les cadenes de polímer), la suposició lògica seria que hi hauria poca interacció entre la zeolita i els polímers. Sorprenentment, no obstant, va resultar ser el contrari: no només les cadenes de polímer entren als porus, sinó que el treball sinèrgic entre el cobalt i els llocs àcids a la zeolita pot trencar la cadena en el mateix punt. Aquest lloc d’escissió va resultar correspondre a tallar exactament una molècula de propà sense generar metà no desitjat, i deixar la resta dels hidrocarburs més llargs a punt per sotmetre’s al procés, una vegada i una altra.
«Una vegada que té aquest compost, propà, disminueix la càrrega de les separacions aigües avall», diu Roman-Leshkov. «Aquesta és l’essència de per què creiem que això és bastant important. No només estem trencant els llaços, sinó que estem generant principalment un sol producte» que pot utilitzar-se per a molts productes i processos diferents.
Els materials necessaris per al procés, zeolites i cobalt, «són bastant barats» i estan àmpliament disponibles, afirma, tot i que avui dia la major part del cobalt prové d’àrees conflictives de la República Democràtica del Congo.
Se n’està desenvolupant una nova producció al Canadà, Cuba i altres llocs. L’altre material necessari per al procés és l’hidrogen, que avui dia es produeix principalment a partir de combustibles fòssils, però es pot produir fàcilment d’altres formes, inclosa l’electròlisi de l’aigua utilitzant electricitat lliure de carboni, com l’energia solar o eòlica.
