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domingo, noviembre 27, 2022
Ciencia & TecnologiaLa nueva tecnología es un paso clave hacia grandes ganancias en el reciclaje de plásticos – europeantimes.news

La nueva tecnología es un paso clave hacia grandes ganancias en el reciclaje de plásticos – europeantimes.news

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El estudio, que fue dirigido por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía de EE. UU. e incluye a un miembro de la facultad de Ingeniería de la Universidad Estatal de Oregón (OSU), publicado hoy en la revista Ciencias.

Los científicos han dado un paso clave para ampliar en gran medida la gama de plásticos que se pueden reciclar. Este avance es importante porque los desechos plásticos son un problema masivo tanto a nivel mundial como en los Estados Unidos. De hecho, solo alrededor del 5% del plástico usado se recicla en los EE. UU., según NREL.

Los materiales de embalaje, los contenedores y otros artículos desechados llenan los vertederos y ensucian el medio ambiente a un ritmo increíblemente rápido. Según NREL, los científicos estiman que para 2050 el océano tendrá más plástico por peso que peces.

Una colaboración dirigida por Gregg Beckham de NREL y que incluye a Lucas Ellis, un investigador de OSU que fue becario postdoctoral de NREL durante el proyecto, combinó procesos químicos y biológicos en una prueba de concepto para “valorizar” los desechos plásticos mixtos. Valorizar significa aumentar el valor de algo.

La investigación se basa en el uso de la oxidación química para descomponer una variedad de tipos de plástico, un método iniciado hace una década por el gigante de la industria química DuPont.

“Desarrollamos una tecnología que usaba oxígeno y catalizadores para descomponer los plásticos en bloques de construcción químicos más pequeños y biológicamente amigables”, dijo Ellis, profesor asistente de ingeniería química. “A partir de ahí, utilizamos un microbio del suelo diseñado biológicamente capaz de consumir y ‘canalizar’ esos bloques de construcción en un biopolímero o un componente para la producción avanzada de nailon”.

Beckham, investigador sénior de NREL y director de Bio-Optimized Technologies to keep Thermoplastics out of Landfills and the Environment Consortium, conocido como BOTTLE, dijo que el trabajo proporciona un “punto de entrada potencial para el procesamiento de plásticos que no se pueden reciclar en absoluto”. Este Dia.”

Las tecnologías de reciclaje actuales solo pueden operar de manera efectiva si los insumos plásticos están limpios y separados por tipo, explica Beckham.

Los plásticos se pueden fabricar a partir de diferentes polímeros, cada uno con sus propios componentes químicos únicos. Cuando las sustancias químicas de los polímeros se mezclan en un contenedor de recolección o se formulan juntas en ciertos productos, como los envases multicapa, el reciclaje se vuelve costoso y casi imposible porque los polímeros a menudo tienen que separarse antes de que puedan reciclarse.

diagrama general de botellas: la nueva tecnología es un paso clave hacia grandes ganancias en el reciclaje de plásticos
El equipo de investigación interdisciplinario de BOTTLE busca catálisis selectiva térmica, electromagnética, fotográfica y biológica para la deconstrucción y el reciclaje de plásticos y enfoques innovadores para diseñar nuevos plásticos reciclables por diseño.

“Nuestro trabajo ha dado como resultado un proceso que puede convertir plásticos mixtos en un solo producto químico”, dijo Ellis. “En otras palabras, es una tecnología que los recicladores podrían usar sin la tarea de clasificar los plásticos por tipo”.

Los científicos aplicaron el proceso a una mezcla de tres plásticos comunes: poliestireno, utilizado en tazas de café desechables; tereftalato de polietileno, base para alfombras, ropa de poliéster y botellas de bebidas de un solo uso; y polietileno de alta densidad, utilizado en jarras de leche y muchos otros plásticos de consumo.

El proceso de oxidación descompuso los plásticos en una mezcla de compuestos que incluyen ácido benzoico, ácido tereftálico y ácidos dicarboxílicos que, en ausencia del microbio del suelo diseñado, requerirían separaciones avanzadas y costosas para producir productos puros.

Los investigadores diseñaron el microbio, Pseudomonas putida, para canalizar biológicamente la mezcla en uno de dos productos: polihidroxialcanoatos, una forma emergente de bioplásticos biodegradables, y beta-cetoadipato, que se puede utilizar en la fabricación de nailon con rendimiento mejorado.

Probar el proceso con otros tipos de plásticos, incluidos el polipropileno y el cloruro de polivinilo, será el foco del próximo trabajo, dijeron los investigadores.

“El proceso de catálisis química que hemos utilizado es solo una forma de acelerar un proceso que ocurre de forma natural, por lo que en lugar de degradarse durante varios cientos de años, puede descomponer estos plásticos en horas o minutos”, dijo el coautor Kevin Sullivan, un estudiante postdoctoral. investigador del NREL.

Referencia: “Valorización de residuos plásticos mixtos mediante oxidación química en tándem y canalización biológica” 13 de octubre de 2022, Ciencias.
DOI: 10.1126/ciencia.abo4626 

El financiamiento fue proporcionado por la Oficina de Fabricación Avanzada y la Oficina de Tecnologías de Bioenergía del Departamento de Energía de EE. UU., y el trabajo se realizó como parte del Consorcio BOTTLE.

Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad de Wisconsin-Madison y el Laboratorio Nacional de Oak Ridge también participaron en el estudio.

NREL es el principal laboratorio nacional del Departamento de Energía de EE. UU. para la investigación y el desarrollo de energías renovables y eficiencia energética. Es operado para el departamento por Alliance for Sustainable Energy, LLC.



Fuente: The European Times

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