11 de Abril de 2022
Ingeniería química

La luz y el aire como base para reciclar plásticos

Una sencilla técnica permite descomponer la espuma de poliestireno en moléculas de uso industrial.

Mediante un nuevo método que solo requiere el uso de luz, oxígeno y cloruro férrico, el poliestireno puede degradarse en moléculas más pequeñas, útiles en un gran número de procesos industriales. La técnica es un ejemplo del llamado suprarreciclaje. [Genevieve Isabelle/iStock]

Un nuevo método de reciclaje de plásticos permite descomponer el poliestireno en valiosas moléculas de menor tamaño. La técnica, propuesta por Sewon Oh y Erin E. Stache, de la Universidad Cornell, solo requiere el uso de luz, aire y cloruro férrico, una molécula sencilla.

En su artículo, publicado en Journal of the American Chemical Society, los investigadores explican que disolvieron el poliestireno en acetona (un disolvente muy común) y añadieron a la mezcla oxígeno atmosférico y cloruro férrico, para luego someter el conjunto a una radiación de luz blanca durante 20 horas. Como resultado, las largas cadenas moleculares del plástico se degradaron en sus componentes básicos: en su mayoría, anillos de benceno enlazados a un átomo de carbono que, a su vez, estaba unido a otro de oxígeno y a otro átomo o grupo atómico. Tales compuestos de benzoílo son ingredientes fundamentales en numerosos procesos químicos.

El método desarrollado por Oh y Stache se basa en la capacidad del oxígeno y de los radicales de cloro para descomponer el polímero. La luz rompe el enlace entre el cloro y el hierro, lo que libera átomos de cloro muy reactivos. Estos arrancan átomos de hidrógeno situados en los puntos donde se enlazan los componentes básicos de las cadenas de poliestireno. A su vez, el oxígeno actúa en esos mismos puntos y descompone el polímero. De acuerdo con los expertos, se trata de un proceso muy eficaz. Y su producto principal es el ácido benzoico, una molécula de gran importancia en la industria química, que también se emplea en la conservación de alimentos.

La técnica ofrece un posible camino hacia el reciclaje sostenible de plásticos. En la mayoría de los procesos de reciclaje, los métodos de tratamiento son limitados y la calidad del material empeora al irse acortando las cadenas de los polímeros. En cambio, los componentes que se obtienen con el nuevo procedimiento pueden usarse para fabricar nuevos productos.

Este tipo de procesos que sirven para recuperar materias primas de importancia económica a partir de residuos constituyen el denominado suprarreciclaje. Este término constituye la contrapartida del infrarreciclaje, que da lugar a materiales de menor calidad y cuya utilidad se limita a unas pocas aplicaciones. Las técnicas de suprarreciclaje hacen del reciclaje de plásticos una opción mucho más atractiva.

Sin embargo, a menudo no es fácil descomponer las largas cadenas de los polímeros. Y es que el proceso requiere una gran cantidad de energía y productos químicos agresivos, y, además, genera residuos problemáticos. Por eso, en muchas ocasiones no merece la pena apostar por las propuestas de suprarreciclaje.

En cambio, la técnica presentada por Oh y Stache utiliza materiales relativamente fáciles de manejar que, además, pueden recuperarse al acabar el proceso. Y otros experimentos demostraron que el método también funciona para mayores cantidades de plástico (gramos de poliestireno, en lugar de unos pocos miligramos) que las usadas en los primeros intentos. Por tanto, todo apunta a que el proceso podría ampliarse fácilmente a escala industrial. Aun así, todavía no se sabe cuánto esfuerzo exigiría el tratamiento previo de los residuos, por ejemplo, su separación y limpieza.

Lars Fischer

Referencia: «Chemical upcycling of commercial polystyrene via catalyst-controlled photooxidation». Sewon Oh y Erin E. Stache en Journal of the American Chemical Society, vol. 144 (13), págs. 5745-5749, 23 de marzo de 2022.

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