Convertir residuos plásticos en detergente

Los residuos plásticos se pueden utilizar como materia prima para detergentes gracias a un método catalítico desarrollado por investigadores de la Universidad de California en Santa Bárbara.

En un artículo publicado en la revista Chem, los investigadores han mejorado un proceso que puede convertir las poliolefinas, el tipo más común de polímero en envases de un solo uso, en alquilaromáticos: moléculas que subyacen a los tensioactivos, los componentes activos de los detergentes y otras sustancias químicas.

La profesora ingeniera química Susannah Scott dijo que el proceso podría reducir la necesidad de combustibles fósiles para producir tensioactivos y, al mismo tiempo, dar a los plásticos de un solo uso una oportunidad más de ser útiles.

Los investigadores se basaron en trabajos anteriores en los que utilizaron un método catalítico para romper los enlaces carbono-carbono que hacen que el plástico sea difícil de degradar y luego reorganizaron las cadenas moleculares en anillos alquilaromáticos.

Scott dijo que, aunque eficaz, el proceso original, basado en un catalizador de platino sobre alúmina, era lento y su rendimiento de moléculas alquilaromáticas era bajo.

"Lo que hemos hecho en este documento es mostrar cómo hacerlo mucho mejor", dijo.

La clave de su método es aumentar la acidez del catalizador de alúmina original, con la adición de cloro o flúor. Con los sitios ácidos agregados, el equipo pudo aumentar la velocidad y la selectividad de su proceso.

Scott dijo que se centraron en encontrar la proporción óptima de sitios ácidos a sitios metálicos en su catalizador.

“Resulta que trabajan juntos. Tienen diferentes roles, pero es necesario que ambos estén ahí y en la proporción correcta, para que el ciclo catalítico no se estanque”.

Además, su proceso en un solo recipiente funciona a temperaturas moderadas, lo que requiere un bajo aporte de energía. Si bien el método originalmente tomaba 24 horas para convertir el plástico en moléculas alquilaromáticas, el proceso mejorado puede completar la tarea en un par de horas, aumentando la cantidad de plástico que se puede convertir en un reactor de tamaño razonable.

Según Scott, con más mejoras, este método podría estar en camino de convertirse en un proceso comercial viable.

El objetivo es generalizar su uso, lo que permitiría e incentivaría la recuperación de plásticos de un solo uso.

Scott dijo que utilizando los plásticos de desecho como materia prima abundante, las empresas químicas podrían tomar las moléculas alquilaromáticas resultantes de este proceso y transformarlas en tensioactivos que se formulan en jabones, líquidos de lavado, limpiadores y otros detergentes.

"Lo ideal sería reutilizar el plástico de desecho para un propósito con un volumen de producción lo suficientemente grande, para el cual exista una demanda significativa, a fin de hacer mella en el problema del plástico", dijo Scott.

Para determinar si este método es realmente sostenible, añadió, sería necesario someterse a una evaluación del ciclo de vida, en la que se calcula en cada paso la energía gastada y los gases de efecto invernadero emitidos.

El uso de material de desecho garantiza que no se produzcan emisiones adicionales de gases de efecto invernadero para crear la materia prima, pero la energía necesaria para ejecutar el proceso catalítico y separar las moléculas deseadas debería tenerse en cuenta antes de ampliarlo, dijo Scott.

Si se aprueba, el método podría desplazar los procesos que utilizan más combustibles fósiles y que se utilizan para crear tensioactivos desde cero.

"Necesitaremos múltiples objetivos para abordar el problema de los residuos plásticos, pero este es bastante grande", dijo Scott. "Vale la pena hacerlo".

La investigación sobre este estudio también fue realizada por Jiakai Sun, Yu-Hsuan Lee y Mahdi M. Abu-Omar en UCSB; Ryan D. Yappert y Baron Peters de la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign; y Anne M. LaPointe y Geoffrey W. Coates en la Universidad de Cornell.

Para obtener más información, visite: www.news.uscs.edu

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