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Cada año las industrias generan más productos de polietileno que cualquier otro plástico, alrededor de 100 millones de toneladas en total. Además de las toneladas de basura que generan las familias.
Los polietilenos representan alrededor del 60% de los plásticos en los basureros de todo el mundo, donde se degradan lentamente, si bien nos va,
Todo este contexto motivo a investigadores de la Universidad de California, a reutilizar un par de catalizadores existentes para romper una amplia gama de polietilenos, convirtiéndolos en combustibles líquidos y otros productos químicos valiosos, según un artículo publica en la revista Science.
Este proyecto podría impulsar los esfuerzos de reciclaje para desintegrar millones de toneladas de plásticos que viven en los basureros de las ciudades o que contaminan los océanos del mundo.
Como su nombre indica, los polietilenos están hechas de muchas copias de etileno, un bloque de construcción de hidrocarburo simple con dos átomos de carbono rodeado por cuatro átomos de hidrógeno.
Los catalizadores conectan a millones de estos etilenos en largas cadenas, que pueden ser lineales o de ramificación, que porvocan a la rigidez, dureza, y la densidad de los productos.
En la mayoría de los casos, los polietilenos finales son inertes y tenazmente resistente a la descomposición.
En el artículo, Zhibin Guan, químico que dirigió la investigación, explica que la durabilidad se debe a un simple hecho: todos los enlaces entre los átomos son enlaces simples, que son altamente estables y difíciles de romper.
Para cambiar eso, Guan y sus colegas se unieron a los investigadores dirigidos por el químico Zheng Huang en la Academia de Ciencias de China en Shanghai para cambiar la finalidad de dos catalizadores existentes.
Estos catalizadores se utilizan normalmente para enlazar hidrocarburos cortos, llamados alcanos, como pueden ser las cadenas muy largas y valiosas en los hidrocarburos, tales como las que se encuentran en el combustible diesel.
Cuando los dos catalizadores se añaden a un lote de alcanos cortos, el primer catalizador se encarga de crear tiras de átomos de hidrógeno de los átomos de carbono adyacentes en las moléculas de alcano individuales.
Después, el producto químico recién libre se encarga de formar entre sí, un doble enlace entre los átomos de carbono vecinos. Cabe señalar que los dobles enlaces crean un eslabón débil en el alcano corto que explota con el segundo catalizador para dividir la cadena de alcano.
Guan y Huang se preguntaron si el mismo proceso se podría trabajar a la inversa para separar las cadenas muy largas de polietilenos, que pueden contener hasta millones de átomos de carbono.
Para averiguarlo, mezclaron desechos de polietileno, tales como bolsas de basura con alcanos líquidos, para luego añadir los dos catalizadores. Una vez más, la primera se encargó de eliminar el hidrógeno de los átomos de carbono adyacentes, tanto en las cadenas largas de polietileno y en los alcanos cortas, para poder formar dobles enlaces; la segunda fase fue dividir las moléculas.
El resultado, según informaron los investigadores, es que se sigan eliminando las largas cadenas hasta que alcanzan el tamaño que se encuentran en los combustibles y otros hidrocarburos valiosos.
Uno de los problemas a los que se enfrenta la investigación es que los catalizadores descomponen el polietileno lentamente, esto puede ocurrir en el transcurso de un día o más, además de ser caros y solo servir para separar unos pocos miles de cadenas de polímero, mucho menos que los millones llevadas a cabo por la mayoría de los catalizadores comerciales.
Guan y sus colegas están trabajando para superar esos problemas, con la esperanza de que se puede extraer en un sólo día los millones de toneladas de residuos plásticos que desechamos cada año.
jpe
