Gli scienziati scoprono un modo per trasformare i rifiuti di plastica in un tesoro
La plastica è uno dei più gravi problemi di inquinamento del pianeta. E se l'energia solare potesse trasformarle in prodotti di alto valore? Un gruppo di ricercatori ha trovato la risposta. Scopri i dettagli qui.
Il politene, utilizzato in oggetti di uso quotidiano come imballaggi per alimenti, sacchetti per la spesa e bottiglie comuni come quelle per l'alcol etilico, il perossido di idrogeno o le confezioni dei detersivi, costituisce gran parte dei rifiuti di plastica che si accumulano nelle discariche e danneggiano l'ambiente.
Si tratta di un materiale termoplastico sotto forma di polimeri sintetici ad alta densità di particelle, creati attraverso la polimerizzazione dell'etilene, un processo in cui si combinano piccole particelle, chiamate monomeri.
La struttura di questa plastica è relativamente semplice, composta da due atomi di carbonio e quattro atomi di idrogeno. Le sue proprietà fisiche e chimiche ne fanno un materiale facile da lavorare, flessibile, resistente alle basse temperature, alla trazione e alle sollecitazioni abrasive, a bassa conducibilità termica e dielettrico.
È uno dei polimeri più durevoli oggi conosciuti ed è resistente ai danni meccanici, alla penetrazione microbica e all'umidità. Grazie alle sue caratteristiche, consente di confezionare i prodotti alimentari in modo economico e di prolungare la durata di conservazione, contribuendo alla sicurezza degli alimenti che consumiamo.
Il fine vita di queste plastiche
L'uso diffuso di questi prodotti in plastica richiede una corretta gestione del fine vita, al fine di ridurre le minacce ambientali poste dalle discariche e recuperare prodotti a valore aggiunto dai rifiuti. Il politene, in particolare, rappresenta oltre il 60% di tutti i rifiuti in plastica.
L'attuale riciclaggio chimico della plastica sintetica sfusa avviene a temperature elevate, superiori a 400 °C, e produce una miscela complessa di prodotti. La conversione del politene in condizioni miti e con una buona selettività verso prodotti chimici a valore aggiunto rimane una sfida pratica.
Gli ostacoli al riciclaggio del polietilene sono sempre stati la sua inerzia chimica, in quanto non reagisce facilmente con altre sostanze, e la complessità della sua struttura paradossalmente semplice.
Recentemente, un gruppo di ricercatori guidati dal professor Shizhang Qiao dell'Università di Adelaide ha scoperto un nuovo modo di riciclare il politene, convertendo i rifiuti plastici in preziosi prodotti chimici grazie all'energia della luce solare.
Questo entusiasmante sviluppo, pubblicato sulla rivista Science Advances, rappresenta un significativo progresso nella lotta contro il problema globale dell'inquinamento da plastica.
Il team internazionale di ricercatori ha sviluppato un metodo per riciclare i rifiuti plastici utilizzando una tecnica chiamata "fotocatalisi guidata dalla luce", che consente di trasformare il polietilene in etilene, un ingrediente chiave in vari prodotti industriali e di uso quotidiano, e in acido propionico, due sostanze chimiche con un elevato valore commerciale. L'acido propionico ha proprietà antisettiche e antibatteriche, che lo rendono molto prezioso nell'industria medica e alimentare.
Il processo si distingue per la sua elevata selettività, poiché quasi il 99% del prodotto liquido è acido propionico, il che significa che ci sono meno sottoprodotti da separare, rendendo il processo più efficiente. La chiave di questo metodo sta nell'uso di catalizzatori metallici dispersi atomicamente, in particolare biossido di titanio con atomi di palladio.
Quando sono esposti alla luce del sole, questi catalizzatori guidano la reazione che trasforma i rifiuti di plastica. Questo approccio non è solo innovativo, ma anche rispettoso dell'ambiente, in quanto utilizza energia solare rinnovabile al posto dei combustibili fossili tradizionalmente impiegati nei processi industriali che contribuiscono alle emissioni di gas serra.
Questa scoperta è significativa per diversi motivi. In primo luogo, perché affronta il problema ecologico dei rifiuti di plastica e presenta un nuovo metodo pratico di riciclaggio. In secondo luogo, perché contribuisce al modello di economia circolare, un sistema basato sulla riduzione, il riutilizzo, il recupero e il riciclaggio di risorse ed energia.
Il team del professor Qiao spera che il suo lavoro possa ispirare ulteriori ricerche. L'obiettivo è quello di perfezionare ed espandere questa tecnologia, rendendola ampiamente disponibile per la gestione dei rifiuti e la produzione di prodotti chimici.
In breve, questa scoperta è in linea con gli sforzi globali per ridurre l'impatto ambientale e promuovere la sostenibilità, in quanto offre un doppio vantaggio: ridurre il peso dell'inquinamento da plastica e produrre prodotti chimici di valore in modo ecologico. Dovrebbe essere vista come una soluzione vantaggiosa per il pianeta e per l'economia, aprendo la strada a un futuro in cui i rifiuti di plastica non siano visti solo come un problema, ma anche come una risorsa, in un'idea di circolarità.
Riferimenti della notizia: Zhang, S., Xia, B., Qu, Y. et. al. Photocatalytic production of ethylene and propionic acid from plastic waste by titania-supported atomically dispersed Pd species. 2023.