El plástico se ha convertido en un gran dolor de cabeza para la humanidad. Por eso, diversos esfuerzos se están realizando a nivel mundial para reducir su uso o reutilizarlo. Ahora, según un artículo publicado en Nature Catalysis, un equipo internacional de científicos ha logrado convertir plástico en hidrógeno.
Químicos británicos y chinos propusieron procesar polietileno y polipropileno utilizando radiación de microondas. Los científicos utilizaron un catalizador de óxido de hierro y aluminio que absorbe la radiación de microondas y calienta las partículas de plástico de forma rápida y uniforme. Esto minimiza todas las reacciones secundarias y extraer hasta el 97% del hidrógeno contenido allí de los desechos de polímero.
El experimento
El equipo, dirigido por Peter Edwards de la Universidad de Oxford, propuso procesar poliolefinas utilizando radiación de microondas y un catalizador FeAlOx de óxido de aluminio y hierro mixto. Los científicos trabajaron con bolsas de plástico (polietileno de baja densidad), bolsas de leche (polietileno de alta densidad), envases de alimentos (polipropileno) y esponjas poliestireno.
El procedimiento es relativamente simple. El plástico debe triturarse en pedacitos de 1 a 5 milímetros, mezclarse con FeAlOx en polvo y calentarse en el microondas durante 30-90 segundos.
Las partículas de FeAlOx se pueden utilizar varias veces y desempeñan dos funciones: catalizador y calefactor. En la primera se destruyen las moléculas de polímero en su superficie, y en la segunda absorbe eficazmente la radiación electromagnética de microondas y convierte su energía en calor.
Esto permite que todo el plástico se caliente más rápido y de manera más uniforme, por lo que se generan menos subproductos en la reacción. Además, no es necesario calentar toda la cámara, lo que hace que el proceso sea más económico y más respetuoso con el medio ambiente.
Los resultados
La cantidad de hidrógeno producido se midió mediante cromatografía de gases. La mayor parte del hidrógeno (55,6 milimoles por gramo de material) se extrajo del polietileno de alta densidad. Aproximadamente el 97% de todos los átomos de hidrógeno contenidos en las moléculas de polímero se convirtieron en gas hidrógeno.
Además del hidrógeno, entre los productos gaseosos se encontraron metano, etano, dióxido de carbono y monóxido de carbono. Pero no se formaron muchos de estos productos (menos de 10%).
Además, la mayor parte del carbono que había perdido hidrógeno se convirtió en nanotubos de carbono de paredes múltiples. Es interesante que los nanotubos resultaron ser uniformes en estructura y diámetro, por lo que es muy posible que también encuentren aplicación en el futuro.
Este nuevo método es un enfoque inteligente para resolver el problema del plástico. Según las autoridades europeas, cada año se producen alrededor de 350 millones de toneladas de diversos plásticos en el mundo. La mayoría ellas (200 millones) son envases y artículos de corta vida, que casi de inmediato se convierten en residuos sólidos domésticos.
