El upcycling en el camino del recupero de la deuda plástica
by Kate Blackwood, Cornell University. Investigadores químicos de la Universidad de Cornell han descubierto una forma de utilizar la luz y el oxígeno para reciclar el poliestireno, un tipo de plástico que se encuentra en muchos artículos comunes, en ácido benzoico, un producto almacenado en los laboratorios de química de estudiantes universitarios y de secundaria y que también se usa en fragancias, conservantes de alimentos, y otros productos ubicuos.
Los envases de huevos de espuma de poliestireno, las cajas de discos compactos de plástico duro, los vasos rojos para beber y muchos otros productos comunes están compuestos de poliestireno, que constituye un tercio de los desechos de los vertederos en todo el mundo.e.
Un equipo dirigido por Erin Stache, profesora asistente de química y biología química en Cornell, descubrió que la reacción puede tener lugar incluso en una ventana soleada.
Su artículo, «Reciclaje químico de poliestireno comercial a través de la fotooxidación controlada por catalizador», publicado en el Journal of the American Chemical Society .
En línea con la misión de su laboratorio de abordar las preocupaciones ambientales a través de la química, el nuevo proceso es suave, amigable con el clima y escalable a flujos de desechos comerciales, dijo Stache.
Además, el proceso es tolerante con los aditivos inherentes a un flujo de residuos de consumo, incluidos la suciedad, los tintes y otros tipos de plásticos.
El verano pasado, el laboratorio de Stache realizó algunos experimentos de degradación en una ventana soleada; en un lugar con fuerte luz solar durante todo el año, la reacción podría realizarse al aire libre.
«La ventaja de usar la luz es que puede obtener un control exquisito sobre el proceso químico basado en algunos de los catalizadores que hemos desarrollado para aprovechar la luz blanca . Si podemos usar la luz solar para impulsar el proceso, todos ganan», Stache dijo, y señaló que el reciclaje de polímeros existente requiere calentar un polímero para fundirlo y procesarlo, lo que generalmente requiere combustible fósil.
Para probar la tolerancia del proceso a otros materiales mezclados con el plástico PS, los investigadores utilizaron varios productos, desde materiales de embalaje hasta tapas de tazas de café.
Descubrieron que tres artículos, una tapa de taza de café blanca, espuma de poliestireno y una tapa transparente, se degradaron de manera eficiente. La tapa de una taza de café negra se degradó de manera menos eficiente, posiblemente porque los tintes negros inhiben la penetración de la luz, dijo Stache.
«Estos resultados significan que nuestro sistema podría descomponer eficientemente muestras comerciales de PS, incluso con material compuesto e insoluble adicional», dijo.
Para demostrar la escalabilidad y la posible aplicación comercial, los investigadores crearon una configuración con dos bombas de jeringa y dos lámparas LED en un fotorreactor impreso en 3D. La eficiencia del proceso de descomposición a gran escala fue similar a la de los lotes pequeños.
«Si podemos hacer que el proceso sea aún más eficiente, podemos pensar en cómo comercializarlo y usarlo para abordar los flujos de desechos», dijo Stache.