Investigadores utilizan electricidad para reciclar residuos plásticos

En experimentos de laboratorio a pequeña escala, químicos de la Universidad de Colorado mezclaron trozos de PET con un tipo especial de molécula y luego aplicaron un pequeño voltaje eléctrico. En cuestión de minutos, el PET empezó a deshacerse.

Químicos de la Universidad de Colorado (CU) en Boulder, Estados Unidos, han desarrollado una nueva forma de reciclar tereftalato de polietileno (PET), un tipo de plástico habitual en las botellas de refrescos y otros envases. El método se basa en la electricidad y en algunas reacciones químicas, y es tan sencillo que, según sus autores, se puede ver cómo se deshace el plástico delante de los ojos.

El estudio, publicado en la revista Chem Catalysis, aborda el creciente problema de la basura plástica en todo el mundo. «Nos damos palmaditas en la espalda cuando tiramos algo a la papelera de reciclaje, pero la mayor parte de ese plástico reciclable nunca termina reciclándose», afirma la coautora del estudio Oana Luca, profesora asistente en el Departamento de Química de la Universidad de Colorado. «Queríamos averiguar cómo podíamos recuperar los materiales moleculares, los componentes básicos de los plásticos, para poder volver a utilizarlos».

Con esta nueva investigación, Luca y sus colegas están un paso más cerca de conseguirlo. En experimentos de laboratorio a pequeña escala, los investigadores mezclaron trozos de PET con un tipo especial de molécula y luego aplicaron un pequeño voltaje eléctrico. En cuestión de minutos, el PET empezó a desintegrarse.

Al equipo le queda mucho trabajo por hacer antes de que su sistema de reciclaje pueda abordar de forma realista el problema mundial de la basura plástica. Pero no deja de ser interesante ver cómo los residuos, que pueden permanecer en la basura acumulada durante siglos, desaparecen en cuestión de horas o días, explica Phuc Pham, autor principal del estudio.

«Fue increíble observar el progreso de la reacción en tiempo real -afirma Pham, estudiante de doctorado en Química-. «La solución adquiere primero un color rosa intenso y luego se vuelve transparente a medida que el polímero se rompe».

Alterar las propiedades del material

Según Oana Luca, se trata de una forma totalmente nueva de pensar en las posibilidades de la basura. «Los contenedores de reciclaje -señala- pueden parecer una buena solución al problema mundial de los plásticos. Pero la mayoría de los municipios del mundo se han esforzado por recoger y clasificar la pequeña montaña de basura que la gente produce cada día. El resultado: Menos de un tercio de todo el plástico PET de EE.UU. está cerca de reciclarse (otros tipos de plástico quedan aún más rezagados). Incluso entonces, métodos como fundir los residuos plásticos o disolverlos en ácido pueden alterar las propiedades del material en el proceso».

«Los materiales acaban cambiando mecánicamente -explica la investigadora-. Con los métodos actuales de reciclaje, si fundes una botella de plástico, puedes producir, por ejemplo, una de esas bolsas de plástico desechables por las que ahora tenemos que pagar dinero en el supermercado».

Luca y su equipo, en cambio, quieren encontrar una forma de utilizar los ingredientes básicos de las botellas de plástico viejas para fabricar botellas de plástico nuevas. Es como destrozar un castillo de Lego para poder recuperar los bloques y crear un edificio totalmente nuevo.

Un gran comienzo

Para conseguirlo, el grupo recurrió a un proceso llamado electrólisis, es decir, el uso de la electricidad para romper moléculas. Los químicos, por ejemplo, saben desde hace tiempo que pueden aplicar un voltaje a vasos de precipitados llenos de agua y sales para dividir esas moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno gaseosos.

Pero el plástico PET es mucho más difícil de dividir que el agua. En el nuevo estudio, Pham trituró botellas de plástico y mezcló el polvo en una solución. A continuación, añadieron a la solución un ingrediente extra, una molécula conocida como [N-DMBI]+. Pham explicó que, en presencia de electricidad, esta molécula forma un «mediador reactivo» que puede donar su electrón extra al PET, haciendo que los granos de plástico se deshagan. Es el equivalente químico de dar un golpe de kárate a una tabla de madera.

Los investigadores aún están tratando de entender cómo se producen exactamente estas reacciones, pero fueron capaces de descomponer el PET en sus componentes básicos, que el grupo podría recuperar y, potencialmente, utilizar para fabricar algo nuevo.

Los investigadores, que sólo contaban con un equipo de sobremesa en el laboratorio, pudieron descomponer unos 40 miligramos de PET en varias horas. «Aunque es un gran comienzo, creemos que queda mucho trabajo por hacer para optimizar el proceso y ampliarlo para que pueda aplicarse a escala industrial», afirma Pham.

Luca sueña con la posibilidad de «utilizar estos métodos electroquímicos para descomponer muchos tipos diferentes de plástico a la vez. Así podría, por ejemplo, ir a las grandes manchas de basura del océano, introducir todos esos residuos en un reactor y recuperar un montón de moléculas útiles».