Un equipo del laboratorio nacional Oak Ridge, en Estados Unidos, ha logrado convertir bolsas de plástico y tablas de cocina en gasolina y diésel sin necesidad de recurrir a altas temperaturas ni materiales caros. El hallazgo, publicado en el Journal of the American Chemical Society, ha levantado algunas cejas y bajo estas líneas te contamos todos los detalles.
El problema que intentan resolver. El plástico es uno de los materiales más difíciles de reciclar de forma rentable. En concreto, el polietileno (el polímero que compone las bolsas del supermercado, los envases de plástico blanco o las tablas de cortar de cocina) acumula millones de toneladas en vertederos cada año. Hasta ahora, la única forma técnicamente viable de convertirlo en combustible era mediante un proceso llamado pirólisis, que requiere calentar el material a temperaturas de entre 450 y 500 grados Celsius. Un proceso costoso, energéticamente ineficiente y difícil de escalar a nivel industrial.
En qué consiste el nuevo método. Los investigadores del Oak Ridge National Laboratory (ORNL) han apostado por un camino distinto: introducir el plástico en una mezcla de sales fundidas con cloruro de aluminio, que actúa al mismo tiempo como disolvente y como catalizador. Estas sales son compuestos inorgánicos que permanecen estables incluso en condiciones de reacción exigentes.
La clave está en que los átomos de aluminio de la mezcla se unen al polímero y generan zonas de alta acidez que rompen las largas cadenas moleculares del plástico en fragmentos más pequeños, los cuales se transforman en moléculas propias de la gasolina o el diésel. Y todo ello a menos de 200 grados Celsius, una temperatura equiparable a la de un horno doméstico convencional.
Por qué supone un salto técnico relevante. Más allá de la reducción de temperatura, el proceso prescinde de tres elementos que encarecen y complican los métodos tradicionales: catalizadores de metales nobles (como el platino), disolventes orgánicos y aporte externo de hidrógeno. Según Zhenzhen Yang, científica del ORNL y una de las autoras principales del estudio, «esta es la primera vez que se utilizan sales fundidas como medio para producir productos químicos de alto valor añadido a partir de residuos sin ningún iniciador catalítico ni disolvente, y a una temperatura inferior a los 200 grados Celsius».
El rendimiento en gasolina alcanza aproximadamente el 60% en condiciones moderadas, un resultado que los propios investigadores califican de prometedor para su futura aplicación industrial.
Cómo verificaron que funcionaba. Para entender exactamente qué ocurre durante la reacción, el equipo empleó una combinación de técnicas avanzadas de análisis, entre ellas espectroscopía de rayos X blandos, resonancia magnética nuclear, dispersión de neutrones, y cromatografía de gases.
Gracias al etiquetado isotópico, pudieron rastrear cómo se comporta el carbono durante el proceso y confirmar que las cadenas poliméricas más simples producen combustible similar a la gasolina, mientras que las más complejas derivan hacia moléculas propias del diésel. Al contar con este nivel de detalle se podría optimizar el proceso en función del tipo de combustible que se quiera obtener.
Lo que aún queda por resolver. El sistema no está listo para escalar de forma inmediata. El principal obstáculo es que las sales de aluminio utilizadas son higroscópicas, es decir, absorben humedad del ambiente, lo que compromete su estabilidad a largo plazo. El equipo trabaja ahora en formas de confinar o proteger estas sales, posiblemente mediante halogenuros o materiales de carbono, para que sean más duraderas en condiciones industriales reales.
Más allá del laboratorio. Si el proceso consigue escalar con éxito, las implicaciones son considerables. El polietileno es el plástico de mayor producción mundial, abundante y barato de conseguir como materia prima. Las sales de aluminio, por su parte, son materiales comerciales de bajo coste. Según Liqi Qiu, investigador postdoctoral de la Universidad de Tennessee, «el material de partida es abundante entre los residuos de consumo, y nuestro sistema catalizador, las sales fundidas de aluminio, es muy barato».
El resultado podría ser una vía rentable para convertir residuos plásticos en combustibles de transporte e industriales de alta calidad, mientras que también se despejan nuestros vertederos. De momento la patente está en trámite, así que tendremos que esperar para conocer si este remedio acaba llegando a buen puerto.
Imagen de portada | Elbert Lora y Marek Studzinski
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La noticia
Convertir plástico en combustible de forma rentable era una quimera. Un nuevo proceso acaba de hacerlo posible
fue publicada originalmente en
Xataka
por
Antonio Vallejo
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