Descubren cómo reciclar el polietileno para fabricar jabón
Investigadores del departamento de Química de Virginia Tech (EE UU) hallaron una forma inesperada de reciclar, al transformar cartones de leche, envases de alimentos y bolsas de plástico en jabón. El método consiste en calentar las largas cadenas de carbono de los plásticos y enfriarlas rápidamente.
La noticia fue dada a conocer por la agencia de ciencias SINC, y revela que los investigadores detectaron que existe una curiosa conexión entre las moléculas químicas del polietileno y un ácido graso que se utiliza como precursor químico del jabón. Ambos materiales están formados por largas cadenas de carbono, aunque los ácidos grasos tienen un grupo extra de átomos al final de la cadena. De ahí que, ahora, un equipo dirigido por investigadores de Virginia Tech hayan podido desarrollar un nuevo método para reciclar plásticos y convertirlos en sustancias de alto valor, conocidas como “tensioactivos” (también llamados surfactantes), que se emplean en jabones, detergentes y otros productos. Los resultados del estudio se publicaron en Science.
Para Guoliang “Greg” Liu, profesor asociado de Química en la Facultad de Ciencias de Virginia Tech, esta similitud de los materiales implicaba que debía de ser posible convertir el polietileno en ácidos grasos. Aunque el dilema era cómo romper una larga cadena de polietileno en muchas cadenas cortas de manera eficiente, Liu confiaba en dar con un método de “upcycling” (readaptación de materiales para una segunda vida) a fin de reutilizar los residuos plásticos de bajo valor. La respuesta llegó al reflexionar sobre el fuego y la combustión, ya que Liu empezó a preguntarse qué pasaría si el polietileno pudiera quemarse en un laboratorio seguro. La combustión incompleta del polietileno produciría humo que, si alguien consiguiera capturar, quizá contendría polímeros “rotos” en cadenas cortas, que luego se transformarían “en pequeñas moléculas gaseosas antes de su oxidación completa a dióxido de carbono (CO2)”, según el razonamiento de Liu. “Si descomponemos de esa forma las moléculas de polietileno sintético, pero detenemos el proceso antes de que se descompongan del todo en pequeñas moléculas gaseosas, deberíamos obtener moléculas de cadena corta semejantes al polietileno”, añadió.
Con la ayuda de Zhen Xu y Eric Munyaneza, dos estudiantes de doctorado de su laboratorio, el químico construyó un pequeño reactor en forma de horno en el que podían calentar polietileno en un proceso llamado termólisis de gradiente térmico. En la parte inferior, el horno está a una temperatura lo suficientemente alta para romper las cadenas de polímero y, en la parte superior, se enfría a una temperatura lo suficientemente baja para detener la descomposición. Tras la termólisis, recogieron los restos – algo equivalente a limpiar el hollín de una chimenea – y descubrieron que, efectivamente, ese residuo estaba compuesto de polietileno de cadena corta o, más exactamente, deceras.
Ese fue el primer paso, al que se añadieron algunos procedimientos más, como la saponificación, para llegar a fabricar el primer jabón hecho a partir de plásticos. Así, para continuar el proceso, el equipo recurrió a la ayuda de expertos en modelización computacional y análisis económico, entre otros, para perfeccionar el proceso de reciclaje y poder compartirlo con la comunidad científica. “Nuestra investigación muestra una nueva ruta para reciclar plásticos sin utilizar catalizadores novedosos ni procedimientos complejos. En este trabajo hemos demostrado el potencial de una estrategia conjunta para el reciclado de plásticos”, resaltó Xu, coautor del artículo. “Esto servirá para que la gente desarrolle procedimientos más creativos de “upcycling” en el futuro”, indicó.
