Los plásticos son omnipresentes y figuran entre los materiales más comunes de todos. Sin embargo, el reciclado eficiente de estos importantes materiales ha sido hasta ahora limitado. Para ofrecer nuevas soluciones a este problema, químicos de la Universidad de Constanza dirigidos por el Prof. Dr. Stefan Mecking han desarrollado un proceso más sostenible para el reciclado químico de plásticos similares al polietileno. Los investigadores utilizan "puntos de ruptura predeterminados" a nivel molecular para descomponer el plástico en sus componentes moleculares. El nuevo proceso no requiere temperaturas extremas, por lo que es más eficiente desde el punto de vista energético y tiene una tasa de recuperación significativamente mayor (en torno al 96% del material original) que los procesos establecidos. Los resultados de la investigación se publicaron en la revista científica Nature el 17 de febrero de 2021.
Reciclado mecánico frente a reciclado químico
"Lo que a menudo se opone a la reutilización directa de los plásticos es el hecho de que el llamado reciclado mecánico sólo funciona de forma limitada en la práctica, porque los plásticos están contaminados y mezclados con aditivos, lo que perjudica las propiedades del material reciclado", explica Stefan Mecking. Una alternativa es el "reciclado químico", en el que el plástico usado se descompone en sus componentes moleculares básicos mediante un proceso químico. Con ellos se puede sintetizar un nuevo plástico.
Obstáculos para el reciclado químico del polietileno
Sin embargo, el reciclado químico del polietileno, el plástico más utilizado, es especialmente complejo. A nivel molecular, los plásticos están formados por largas cadenas moleculares. "Las cadenas poliméricas de los polietilenos son muy estables y no es tan fácil descomponerlas de nuevo en moléculas pequeñas", explica Stefan Mecking. Esto significa que se requieren temperaturas de más de 600 grados centígrados, lo que hace que el proceso requiera mucha energía. Al mismo tiempo, la tasa de recuperación es limitada (a veces inferior al diez por ciento del material original).
Cómo el reciclado químico del polietileno puede ser más sostenible
Stefan Mecking y su equipo informan ahora sobre un proceso con el que los plásticos similares al polietileno pueden reciclarse químicamente de una forma mucho más eficiente desde el punto de vista energético y con una elevada tasa de recuperación de alrededor del 96% del material de partida. Los químicos utilizan "puntos de ruptura predeterminados" a nivel molecular, que permiten descomponer la cadena polimérica en bloques moleculares más pequeños. "La clave de nuestro proceso son los plásticos con una baja densidad de puntos de rotura predeterminados en la cadena de polietileno, de modo que la estructura cristalina y las propiedades del material no se vean perjudicadas", explica Stefan Mecking, y añade: "Esta clase de plásticos también es muy adecuada para la impresión 3D".
El equipo de investigación de Stefan Mecking demostró el proceso de reciclado químico en plásticos similares al polietileno basados en aceite vegetal. El proceso sólo requiere temperaturas de unos 120 grados. Los químicos también demostraron el reciclado químico a partir de mezclas con otros plásticos, como los que se encuentran en los flujos de residuos. Las propiedades de los materiales reciclados no tienen nada que envidiar a las del material original, explica Stefan Mecking. "La reciclabilidad es un aspecto importante de las futuras tecnologías basadas en plásticos. Tiene mucho sentido reutilizar materiales tan valiosos de la forma más eficiente posible. Con nuestra investigación queremos contribuir a que los procesos de reciclado químico de plásticos sean más sostenibles y productivos", resume Stefan Mecking.
