Plasticile durabile din vehicule și construcții pot fi dizolvate și reutilizate printr-o metodă cu deșeuri reduse
Cercetătorii de la Universitatea Texas din Austin și Sandia National Laboratories au dezvoltat o metodă simplă de descompunere a plasticilor durabili pentru care nu exista până acum o soluție practică de reciclare. Procedeul consumă mai puțină energie și generează mai puține deșeuri decât incinerarea și permite recuperarea completă a fibrelor valoroase. Rezultatele au fost publicate în revista Science Advances.
Atunci când producătorii au nevoie de un plastic rezistent și ușor, apelează frecvent la poli(diciclopentadiena), cunoscută sub denumirea de pDCPD. Materialul este folosit în produse care variază de la bare de protecție auto și echipamente de construcții până la rezervoare de stocare a substanțelor chimice. Produsele din pDCPD sunt însă extrem de greu de reciclat și ajung adesea la incinerare, un proces care necesită multă energie, produce subproduse nocive și degradează fibrele adăugate pentru armare.
„Până acum, oamenii ar fi putut evita utilizarea acestor materiale, în ciuda rezistenței, durabilității și greutății lor reduse, pentru că nu aveau o modalitate bună de a le recicla”, a declarat Zak Page, profesor asociat de chimie la UT și autor corespondent al lucrării. „Trecerea la pDCPD ar putea însemna că același produs funcționează mai bine și are o durată de viață mai lungă înainte de a fi reciclat. Sper ca acest lucru să încurajeze mai multe persoane să ia în considerare utilizarea pDCPD.”
Pentru a dizolva un obiect din pDCPD prin această metodă, cercetătorii l-au introdus într-o soluție care conține un solvent ecologic și un catalizator pe bază de ruteniu. Obiectul a fost apoi amestecat timp de câteva ore până la câteva zile, în funcție de dimensiunea sa. Într-un proces asemănător cu dizolvarea unui cub de zahăr în apă, plasticul se descompune și se dizolvă în soluție, lăsând în urmă o pulbere care poate fi reutilizată în noi materiale plastice. Fibrele adăugate în pDCPD, cum ar fi cele de carbon sau de sticlă, pot fi de asemenea izolate în formă intactă și reutilizate în materiale noi.
Una dintre cele mai importante întrebări rămase este dacăm catalizatorul pe bază de ruteniu poate fi recuperat și reutilizat, ceea ce ar face procesul mai sustenabil și mai accesibil din punct de vedere financiar.
Descoperirea a pornit de la un rezultat neașteptat. În timp ce lucra la o metodă nouă de producere a plasticilor pDCPD, Keldy Mason, studentă la doctorat la UT Austin, a expus materialul unei soluții care conținea un solvent și un catalizator meniți să îl facă mai durabil. În loc să întărească plasticul, procesul l-a descompus, dizolvând materialul.
„Acest tip de material există de mult timp, iar convingerea era că este pur și simplu prea stabil din punct de vedere termodinamic pentru ca reacția să se producă în sens invers”, a spus Page. „Așadar, a fost o surpriză destul de mare.”
Există multe tipuri de plastic folosite în viața de zi cu zi. Noua metodă ar putea permite în cele din urmă un ciclu de viață circular pentru pDCPD, similar progreselor realizate în ultimii ani de cercetătorii de la UT, care ar putea contribui la abordarea unor tipuri de plastic mult mai răspândite, precum cele folosite în sticlele de apă, pungile de unică folosință și ambalaje.
