Reciclarea Selectivă a PET-ului: Un Catalizator pe Bază de Fier și Alcooli Transformă Sticlele și Textilele în Compuși Valoroși
Un grup de cercetători condus de profesorul Kotohiro Nomura de la Universitatea Metropolitană din Tokio a dezvoltat o metodă eficientă pentru depolimerizarea exclusivă a PET-ului (polietilen tereftalat), provenind din sticle și deșeuri textile, utilizând alcooluri și un catalizator pe bază de fier, accesibil și abundent în natură. Această inovatoare tehnică oferă o soluție promițătoare pentru conversia chimică selectivă a poliesterului, reprezentând o tehnologie esențială pentru economia circulară.
Papierul lor, intitulat „Conversia Chimică Cantitativă a Sticlelor de PET și a Deșeurilor Textile prin Transesterificare Exclusivă cu Alcooli utilizând Sisteme Catalitice FeCl3–Amine,” a fost publicat în revista ACS Sustainable Resource Management. Problema deșeurilor din plastic a devenit extrem de urgentă, având în vedere că cea mai mare parte a acestora este reutilizată ca combustibil, iar procentajul de materiale reciclate este încă foarte scăzut.
PET-ul, un plastic de larg consum fabricat prin reacția unui acid carboxilic cu un alcool, este folosit frecvent pentru sticle, textile, covoare, perdele și multe altele. Deși sticlele PET au fost reciclate în principal prin reciclagă materială (colectare, sortare, reutilizare), calitatea rășinilor reciclate este, de obicei, inferioară celei a rășinilor virgină.
Răspândirea conștientizării privind necesitatea de a dezvolta metode de „reciclare chimică” care rup legăturile ester și returnează eficient materialele de bază chimice a fost recunoscută recent. Cu toate acestea, metodele convenționale necesită temperaturi înalte și cantități mari de acizi sau baze anorganice/organice. Acum, echipa de cercetare a dezvoltat o metodă simplă, liberă de acizi și baze, pentru reciclarea chimică cantitativă a sticlelor de PET și a deșeurilor textile prin depolimerizare cu alcool utilizând un sistem catalitic de fier, obținând esteri de acid tereftalic corespunzători (dimetil tereftalat – DMT, dietil tereftalat – DET, bis(hidroxietil) tereftalat – BHET etc.) cu randamente exclusive (99,7% până la 99,9%), chiar și în condiții de scalare.
Adăugarea unei cantități minusculă de amină a sporit activitatea catalitică fără a compromite selectivitatea procesului. Acest sistem catalitic, bazat pe clorură de fier (FeCl3), care este ieftin și disponibil pe scară largă, a demonstrat o performanță catalitică superioară la temperaturi de 120–180 °C.
Metoda permite, de asemenea, depolimerizarea selectivă a PET-ului dintr-un amestec de bumbac și alte materiale plastice. Această tehnică de reciclare chimică exclusivă a PET-ului din deșeurile plastice oferă o soluție promițătoare pentru realizarea unei economii circulare.
Cercetarea a fost realizată în cadrul programului CREST al Agenției Japoneze pentru Știință și Tehnologie (JST), în domeniul „Științei Materialelor Precise pentru Degradare și Stabilitate,” având ca temă „Dezvoltarea Polimerilor Avansați pe Bază de Bio și Depolimerizarea, Reciclarea Chimică.”
