الريــم
10-12-2022, 05:30 PM
La acumulaci?n de desechos pl?sticos en los océanos, el suelo e incluso en el interior de nuestros cuerpos es uno de los principales problemas de contaminaci?n que sufre el planeta, con m?s de 5.000 millones de toneladas abandonadas actualmente en el medio natural, tanto marino como terrestre. A pesar de los grandes esfuerzos que se est?n llevando cabo para reciclar los productos de pl?stico de forma eficiente, lo cierto es que recuperar esta mezcla heterogénea de materiales sigue siendo un problema. Ahora, cient?ficos estadounidenses han hallado la forma de reutilizar mejor los residuos pl?sticos.
Un problema clave es que los pl?sticos tienen muchas variedades diferentes, y los procesos qu?micos para descomponerlos de forma que pueda reutilizarse tienden a ser muy espec?ficos para cada tipo de pl?stico. Clasificar la mezcolanza de material de desecho, desde botellas de refresco hasta envases de detergente y juguetes de pl?stico, no es pr?ctico a gran escala. Es por ello que hoy en d?a, gran parte del material pl?stico recolectado a través de los programas de reciclaje termina en los vertederos de todo el planeta.
Convertirlo en propano
Seg?n una nueva investigaci?n del Massachusets Institute of Technology (MIT) y otros centros de investigaci?n, parece que puede haber una forma mucho m?s eficiente de reciclar. Se ha descubierto que un proceso qu?mico que utiliza un catalizador a base de cobalto es muy eficaz para descomponer una variedad de pl?sticos, como el polietileno (PET) y el polipropileno (PP), las dos formas de pl?stico m?s producidas, en un solo producto, el propano.
Posteriormente, ese propano se puede usar como combustible para estufas, calentadores y veh?culos, o como materia prima para la producci?n de una amplia variedad de productos, incluidos pl?sticos nuevos, lo que podr?a proporcionar al menos un sistema de reciclaje de circuito cerrado parcial.
http://www.uc-4u.com/clip/33d0e6f6-beab-4da2-8954-9d2d4de6fdd1_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg El proceso es barato y f?cil de aplicar | MIT
El hallazgo acaba de ser publicado en la revista de acceso abierto JACS Au, en un art?culo del profesor de ingenier?a qu?mica del MIT Yuriy Rom?n-Leshkov, el postdoctorado Guido Zichitella y otros siete cient?ficos del MIT, el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC y el Laboratorio Nacional de Energ?a Renovable.
El reciclaje de pl?sticos ha sido un problema espinoso, explica Rom?n-Leshkov, porque las moléculas de cadena larga en los pl?sticos se mantienen unidas por enlaces de carbono, que son "muy estables y dif?ciles de romper".
Las técnicas existentes para romper estos enlaces tienden a producir una mezcla aleatoria de diferentes moléculas, que luego requerir?an métodos de refinado complejos para separarlos en compuestos espec?ficos utilizables. "El problema es", dice, "que no hay forma de controlar en qué parte de la cadena de carbono se rompe la molécula".
Pero para sorpresa de los investigadores, un catalizador hecho de un material microporoso llamado zeolita que contiene nanopart?culas de cobalto, puede descomponer selectivamente varias moléculas de pol?mero pl?stico y convertir m?s del 80 por ciento de ellas en propano.
Aunque las zeolitas est?n plagadas de peque?os poros de menos de un nan?metro de ancho (que corresponde al ancho de las cadenas de pol?mero), la suposici?n l?gica ser?a que habr?a poca interacci?n entre la zeolita y los pol?meros. Sorprendentemente, sin embargo, result? ser lo contrario: no solo las cadenas de pol?mero entran en los poros, sino que el trabajo sinérgico entre el cobalto y los sitios ?cidos en la zeolita puede romper la cadena en el mismo punto. Ese sitio de escisi?n result? corresponder a cortar exactamente una molécula de propano sin generar metano no deseado, dejando el resto de los hidrocarburos m?s largos listos para someterse al proceso, una y otra vez.
http://www.uc-4u.com/clip/d2ea5507-3837-4e96-b5e3-c59173d37de9_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Envases pl?sticos | Bigstock
“Una vez que tiene este compuesto, propano, disminuye la carga de las separaciones aguas abajo”, dice Rom?n-Leshkov. “Esa es la esencia de por qué creemos que esto es bastante importante. No solo estamos rompiendo los lazos, sino que estamos generando principalmente un solo producto” que puede usarse para muchos productos y procesos diferentes.
Los materiales necesarios para el proceso, zeolitas y cobalto, "son bastante baratos" y est?n ampliamente disponibles, afirma, aunque hoy en d?a la mayor parte del cobalto proviene de ?reas conflictivas de la Rep?blica Democr?tica del Congo.
Se est? desarrollando una nueva producci?n en Canad?, Cuba y otros lugares. El otro material necesario para el proceso es el hidr?geno, que hoy en d?a se produce principalmente a partir de combustibles f?siles, pero se puede producir f?cilmente de otras formas, incluida la electr?lisis del agua utilizando electricidad libre de carbono, como la energ?a solar o e?lica.
Probado en un ejemplo real
Los investigadores probaron su sistema en un ejemplo real de pl?stico reciclado mixto y produjeron resultados prometedores. Pero se necesitar?n m?s pruebas en una mayor variedad de flujos de desechos mixtos para determinar cu?nto ensuciamiento se produce a partir de varios contaminantes en el material, como tintas, pegamentos y etiquetas adheridas a los recipientes de pl?stico u otros materiales no pl?sticos que se mezclan con los desechos, y c?mo eso afecta la estabilidad a largo plazo del proceso.
Junto con los colaboradores de NREL, el equipo del MIT también contin?a estudiando la econom?a del sistema y analizando c?mo puede encajar en los sistemas actuales para la gesti?n de flujos de desechos pl?sticos y mixtos. “Todav?a no tenemos todas las respuestas”, admite Rom?n-Leshkov, pero el an?lisis preliminar parece prometedor.
El equipo de investigaci?n incluy? a Amani Ebrahim y Simone Bare en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC; Jie Zhu, Anna Brenner, Griffin Drake y Julie Rorrer en el MIT; y Greg Beckham en el Laboratorio Nacional de Energ?a Renovable. El trabajo fue apoyado por el Departamento de Energ?a de los Estados Unidos (DoE), el Swiss National Science Foundation, y la Oficina de Eficiencia Energética y Energ?a Renovable, la Oficina de Fabricaci?n Avanzada (AMO) y la Oficina de Tecnolog?as de Bioenerg?a (BETO) del Departamento de Energ?a, como parte de las Tecnolog?as Biooptimizadas para mantener los termopl?sticos fuera de los vertederos y el medio ambiente (BOTELLA) Consorcio.
Estudio de referencia: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.2c00402?cookieSet=1
.......
Contacto de la secci?n de Medio Ambiente: crisisclimatica@prensaiberica.es
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/inventan-nuevo-sistema-reciclar-tipo-77085556)
Un problema clave es que los pl?sticos tienen muchas variedades diferentes, y los procesos qu?micos para descomponerlos de forma que pueda reutilizarse tienden a ser muy espec?ficos para cada tipo de pl?stico. Clasificar la mezcolanza de material de desecho, desde botellas de refresco hasta envases de detergente y juguetes de pl?stico, no es pr?ctico a gran escala. Es por ello que hoy en d?a, gran parte del material pl?stico recolectado a través de los programas de reciclaje termina en los vertederos de todo el planeta.
Convertirlo en propano
Seg?n una nueva investigaci?n del Massachusets Institute of Technology (MIT) y otros centros de investigaci?n, parece que puede haber una forma mucho m?s eficiente de reciclar. Se ha descubierto que un proceso qu?mico que utiliza un catalizador a base de cobalto es muy eficaz para descomponer una variedad de pl?sticos, como el polietileno (PET) y el polipropileno (PP), las dos formas de pl?stico m?s producidas, en un solo producto, el propano.
Posteriormente, ese propano se puede usar como combustible para estufas, calentadores y veh?culos, o como materia prima para la producci?n de una amplia variedad de productos, incluidos pl?sticos nuevos, lo que podr?a proporcionar al menos un sistema de reciclaje de circuito cerrado parcial.
http://www.uc-4u.com/clip/33d0e6f6-beab-4da2-8954-9d2d4de6fdd1_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg El proceso es barato y f?cil de aplicar | MIT
El hallazgo acaba de ser publicado en la revista de acceso abierto JACS Au, en un art?culo del profesor de ingenier?a qu?mica del MIT Yuriy Rom?n-Leshkov, el postdoctorado Guido Zichitella y otros siete cient?ficos del MIT, el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC y el Laboratorio Nacional de Energ?a Renovable.
El reciclaje de pl?sticos ha sido un problema espinoso, explica Rom?n-Leshkov, porque las moléculas de cadena larga en los pl?sticos se mantienen unidas por enlaces de carbono, que son "muy estables y dif?ciles de romper".
Las técnicas existentes para romper estos enlaces tienden a producir una mezcla aleatoria de diferentes moléculas, que luego requerir?an métodos de refinado complejos para separarlos en compuestos espec?ficos utilizables. "El problema es", dice, "que no hay forma de controlar en qué parte de la cadena de carbono se rompe la molécula".
Pero para sorpresa de los investigadores, un catalizador hecho de un material microporoso llamado zeolita que contiene nanopart?culas de cobalto, puede descomponer selectivamente varias moléculas de pol?mero pl?stico y convertir m?s del 80 por ciento de ellas en propano.
Aunque las zeolitas est?n plagadas de peque?os poros de menos de un nan?metro de ancho (que corresponde al ancho de las cadenas de pol?mero), la suposici?n l?gica ser?a que habr?a poca interacci?n entre la zeolita y los pol?meros. Sorprendentemente, sin embargo, result? ser lo contrario: no solo las cadenas de pol?mero entran en los poros, sino que el trabajo sinérgico entre el cobalto y los sitios ?cidos en la zeolita puede romper la cadena en el mismo punto. Ese sitio de escisi?n result? corresponder a cortar exactamente una molécula de propano sin generar metano no deseado, dejando el resto de los hidrocarburos m?s largos listos para someterse al proceso, una y otra vez.
http://www.uc-4u.com/clip/d2ea5507-3837-4e96-b5e3-c59173d37de9_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Envases pl?sticos | Bigstock
“Una vez que tiene este compuesto, propano, disminuye la carga de las separaciones aguas abajo”, dice Rom?n-Leshkov. “Esa es la esencia de por qué creemos que esto es bastante importante. No solo estamos rompiendo los lazos, sino que estamos generando principalmente un solo producto” que puede usarse para muchos productos y procesos diferentes.
Los materiales necesarios para el proceso, zeolitas y cobalto, "son bastante baratos" y est?n ampliamente disponibles, afirma, aunque hoy en d?a la mayor parte del cobalto proviene de ?reas conflictivas de la Rep?blica Democr?tica del Congo.
Se est? desarrollando una nueva producci?n en Canad?, Cuba y otros lugares. El otro material necesario para el proceso es el hidr?geno, que hoy en d?a se produce principalmente a partir de combustibles f?siles, pero se puede producir f?cilmente de otras formas, incluida la electr?lisis del agua utilizando electricidad libre de carbono, como la energ?a solar o e?lica.
Probado en un ejemplo real
Los investigadores probaron su sistema en un ejemplo real de pl?stico reciclado mixto y produjeron resultados prometedores. Pero se necesitar?n m?s pruebas en una mayor variedad de flujos de desechos mixtos para determinar cu?nto ensuciamiento se produce a partir de varios contaminantes en el material, como tintas, pegamentos y etiquetas adheridas a los recipientes de pl?stico u otros materiales no pl?sticos que se mezclan con los desechos, y c?mo eso afecta la estabilidad a largo plazo del proceso.
Junto con los colaboradores de NREL, el equipo del MIT también contin?a estudiando la econom?a del sistema y analizando c?mo puede encajar en los sistemas actuales para la gesti?n de flujos de desechos pl?sticos y mixtos. “Todav?a no tenemos todas las respuestas”, admite Rom?n-Leshkov, pero el an?lisis preliminar parece prometedor.
El equipo de investigaci?n incluy? a Amani Ebrahim y Simone Bare en el Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC; Jie Zhu, Anna Brenner, Griffin Drake y Julie Rorrer en el MIT; y Greg Beckham en el Laboratorio Nacional de Energ?a Renovable. El trabajo fue apoyado por el Departamento de Energ?a de los Estados Unidos (DoE), el Swiss National Science Foundation, y la Oficina de Eficiencia Energética y Energ?a Renovable, la Oficina de Fabricaci?n Avanzada (AMO) y la Oficina de Tecnolog?as de Bioenerg?a (BETO) del Departamento de Energ?a, como parte de las Tecnolog?as Biooptimizadas para mantener los termopl?sticos fuera de los vertederos y el medio ambiente (BOTELLA) Consorcio.
Estudio de referencia: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacsau.2c00402?cookieSet=1
.......
Contacto de la secci?n de Medio Ambiente: crisisclimatica@prensaiberica.es
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/inventan-nuevo-sistema-reciclar-tipo-77085556)