28.09.2022 - University of Colorado

Los plásticos del futuro tendrán muchas vidas pasadas, gracias al reciclaje químico

Un día, en un futuro no muy lejano, los plásticos de nuestros satélites, coches y aparatos electrónicos podrían vivir su segunda, 25 o 250ª vida.

Una nueva investigación de la Universidad de Colorado Boulder, publicada en Nature Chemistry, detalla cómo una clase de plásticos duraderos ampliamente utilizados en las industrias aeroespacial y microelectrónica puede descomponerse químicamente en sus componentes más básicos y volver a formarse en el mismo material.

Se trata de un paso importante en el desarrollo de polímeros de red reparables y totalmente reciclables, un material especialmente difícil de reciclar, ya que está diseñado para mantener su forma e integridad en condiciones extremas de calor y otras condiciones adversas. El estudio documenta cómo este tipo de plástico puede descomponerse y rehacerse a perpetuidad, sin sacrificar sus propiedades físicas deseadas.

"Estamos pensando en formas diferentes de romper los enlaces químicos", dijo Wei Zhang, autor principal del estudio y director del departamento de química. "Nuestros métodos químicos pueden ayudar a crear nuevas tecnologías y nuevos materiales, así como ser utilizados para ayudar a resolver la actual crisis de los materiales plásticos".

Sus resultados también sugieren que la revisión de las estructuras químicas de otros materiales plásticos podría conducir a descubrimientos similares sobre cómo romper y reconstruir completamente sus enlaces químicos, permitiendo la producción circular de más materiales plásticos en nuestra vida cotidiana.

A mediados del siglo XX, los plásticos se adoptaron de forma omnipresente en casi todas las industrias y partes de la vida, ya que son extremadamente cómodos, funcionales y baratos. Pero medio siglo después, tras una demanda y producción exponencial, los plásticos suponen un gran problema para la salud del planeta y de las personas. La producción de plásticos requiere grandes cantidades de petróleo y la quema de combustibles fósiles. Los plásticos desechables generan cientos de millones de toneladas de residuos cada año, que acaban en los vertederos, en los océanos e incluso en nuestro cuerpo, en forma de microplásticos.

El reciclaje, por tanto, es clave para reducir la contaminación por plásticos y las emisiones de combustibles fósiles en este siglo.

Los métodos de reciclaje convencionales descomponen mecánicamente los polímeros en polvo, los queman o utilizan enzimas bacterianas para disolverlos. El objetivo es acabar con piezas más pequeñas que puedan utilizarse para otra cosa. Pensemos en zapatos hechos con neumáticos reciclados o en ropa hecha con botellas de agua de plástico recicladas. Ya no es el mismo material, pero no acaba en un vertedero o en el océano.

Pero, ¿y si se pudiera reconstruir un nuevo artículo con el mismo material? ¿Y si el reciclaje no sólo ofreciera una segunda vida a los plásticos, sino una experiencia repetida?

Eso es exactamente lo que han conseguido Zhang y sus colegas: Han invertido un método químico y han descubierto que pueden tanto romper como formar nuevos enlaces químicos en un polímero de especial rendimiento.

"Esta química también puede ser dinámica, puede ser reversible, y ese enlace puede ser reformado", dijo Zhang. "Estamos pensando en una forma diferente de formar la misma columna vertebral, sólo que desde puntos de partida diferentes".

Lo hacen dividiendo el polímero - "poli" significa "muchos"- en monómeros singulares, sus moléculas, un concepto de química reversible o dinámica. Lo más novedoso de este último método es que no sólo ha creado una nueva clase de material polimérico que, como los Legos, es fácil de construir, desmontar y reconstruir una y otra vez, sino que el método puede aplicarse a polímeros ya existentes, especialmente los difíciles de reciclar.

Estos nuevos métodos químicos también están listos para su comercialización y pueden conectarse a la producción industrial actual.

"El diseño y el desarrollo de plásticos en el futuro puede ser muy beneficioso no sólo para crear nuevos polímeros, sino que también es muy importante saber cómo convertir, mejorar y reciclar los polímeros más antiguos", dijo Zhang. "Utilizando nuestro nuevo enfoque, podemos preparar muchos materiales nuevos, algunos de los cuales podrían tener propiedades similares a los plásticos de nuestra vida cotidiana".

Este avance en el reciclaje de plásticos en bucle cerrado se inspira en el mundo natural, ya que tanto las plantas como los animales y los seres humanos forman parte actualmente de un sistema circular de reciclaje a nivel planetario, dijo Zhang.

"¿Por qué no podemos fabricar nuestros materiales de la misma manera?".

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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