Más de 350 millones de toneladas de desechos plásticos se producen anualmente en todo el mundo, lo que provocan graves problemas ambientales, en gran parte debido a su ciclo de vida y dificultad de eliminación. La mayoría de los desechos plásticos terminan en el depósito de basura o en el océano. Una cantidad significativa de plásticos se descompone en microplásticos, que ingieren los peces y otras formas de vida marina, devastando finalmente todo el ecosistema.
Durante la pandemia del COVID-19 más de 28.000 toneladas de residuos plásticos relacionados con la materiales sanitarios, como mascarillas y guantes, han terminado en el océano. Eso es más de 2,000 autobuses de dos pisos en desperdicio.
Y eso no es todo, gran parte de esos residuos plásticos producto de las compras pandémicas podrían estar dando vueltas en el Polo Norte en unos pocos años. Durante la pandemia, 193 países produjeron alrededor de 9.2 millones de toneladas (8.4 millones de toneladas métricas) de desechos plásticos asociados con la pandemia desde su inicio, hasta mediados de agosto de 2021.
El reciclaje se ha convertido en una forma eficiente de limpiar los plásticos en el medio ambiente. Las opciones comunes de reciclaje de plástico y los tratamientos al final de su vida útil incluyen la incineración con recuperación de energía, pirólisis, reciclaje mecánico, solvólisis y disolución/precipitación.
Una cantidad significativa de plásticos se quema como parte de los programas locales de eliminación de residuos; se estima que sólo en Estados Unidos se quemaron 5,6 millones de toneladas de plásticos en 2017. La incineración como medio de eliminación es ecológicamente insostenible ya que libera compuestos tóxicos como dioxinas, furanos, mercurio y bifenilos policlorados a la atmósfera.
Las bolsas de plástico y los combustibles son dos productos que los defensores del medio ambiente suelen presionar para que se deje de usarlos por el bien del planeta. Ahora, los científicos dicen que hay una manera de convertir los plásticos en una fuente de energía más sostenible.
Investigadores de la Universidad Politécnica del Estado de California informaron en un documento recientemente publicado en el medio especializado Journal of Renewable and Sustainable Energy. han creado un proceso que descompone químicamente los desechos plásticos en una sustancia similar al diésel.
Todo es cuestión de catalizar
En un intento por recuperar la valiosa energía intrínseca a los residuos plásticos, se han estudiado en los últimos tiempos métodos tradicionales pirolíticos o termolíticos. La pirólisis es la descomposición termoquímica de materia basada en carbono en ausencia de oxígeno; el objetivo principal es transformar los desechos orgánicos en un combustible sostenible u otros productos químicos valiosos.
La pirólisis se considera un método de reciclaje alternativo que ha ganado terreno debido a su potencial para recuperar la mayor parte de la energía de los desechos plásticos en forma de aceites líquidos, gases y carbón. Debido a esta flexibilidad, ha sido elegida por muchos investigadores como un área de desarrollo.
Los autores del nuevo estudio utilizaron la pirólisis catalítica para convertir las bolsas de plástico en esta nueva fuente de combustible.
El equipo tomó el plástico reciclado y lo convirtió en vapor usando calor extremo. Combinar eso con un catalizador químico lo convirtió en una sustancia similar a un combustible.
“La parte innovadora del experimento es el catalizador -explicó el autor del estudio Mingheng Li del Departamento de Ingeniería Química y de Materiales de la Universidad Politécnica del Estado de California, Estados Unidos-. El catalizador es fundamental para este proceso de pirólisis en particular, porque solo requiere un paso para llegar al producto combustible deseado a temperaturas relativamente suaves”.
Los científicos crearon su catalizador sumergiendo un sustrato de zeolita (un mineral) en una solución de níquel y tungsteno. Luego, el equipo secó la sustancia en un horno a más de casi 500 mil grados Celsius. Usaron este catalizador en combinación con un reactor pirolítico de una sola etapa que funciona a casi 370 mil grados para descomponer las bolsas de plástico de todos los días.
Los investigadores creen que este proceso de producción de combustible funcionaría con otros productos de desecho como estiércol, aceite de motor usado y otros productos de descarte.
“Este procedimiento de pirólisis sirve como un paso definitivo para reducir la dependencia de los combustibles fósiles”, dijo Li.
El equipo sostiene que el producto final se parece al combustible diésel normal. En el futuro, los científicos intentarán optimizar sus métodos de conversión de plástico para producir combustible diésel a partir de esta fuente de contaminación aparentemente interminable.
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