La luz del sol, el aliado para reciclar los plásticos negros
Algunos plásticos, por su color o composición, son más difíciles de reciclar que otros. Es el caso de la espuma negra o las tapas de los vasos de café para llevar. Ahora, un equipo de científicos ha encontrado en la luz solar un aliado para facilitar su reutilización.
Por Enrique Coperías
Las tapas de color negro que usamos para conseguir un cierre hermético del vaso de café no se reciclan fácilmente, acaban normalmente en los vertederos. Imagen generada con Copilot
No todos los plásticos son iguales: algunos tipos y colores son más fáciles de reciclar que otros. Por ejemplo, la espuma negra y las tapas de café negras, que suelen estar hechas de poliestireno, acaban normalmente en los vertederos, porque los aditivos de color hacen que la clasificación sea ineficaz.
Ahora, unos investigadores informan en la revista ACS Central Science de la posibilidad de aprovechar un aditivo de los plásticos negros, con ayuda de la luz solar o de ledes blancos, para convertir residuos de poliestireno negro y de color en materiales de partida reutilizables.
«La simple irradiación con luz visible puede transformar el reciclado químico de plásticos utilizando los aditivos que ya se encuentran en muchos productos comerciales», afirman los autores del artículo, Sewon Oh, Hanning Jian, Liat H. Kugelmass y Erin Stache, de las universidades estadounidenses de Cornell y Princeton.
Una economía circular del reciclado de plásticos
Una estrategia emergente para el reciclado de plásticos consiste en utilizar la luz para ayudar a descomponer el plástico en materiales químicamente útiles que puedan reciclarse en nuevos productos. Este proceso requiere un compuesto auxiliar que convierta la luz en el calor necesario para romper los enlaces de los polímeros.
Sin embargo, encontrar el ayudante adecuado que no genere más residuos y se incorpore fácilmente a los materiales reciclados sigue siendo un reto para los investigadores. Para crear una economía circular del reciclado de plásticos, Stache y un equipo de investigadores aprovecharon algo que ya se encontraba en los residuos de poliestireno negro: un aditivo conocido como negro de carbón.
Recordemos que el negro de carbón, también conocido como carbon black, es un material en forma de polvo fino y negro que se obtiene mediante la combustión incompleta de materiales orgánicos, como el petróleo, el gas natural y el carbón. Este material está compuesto por partículas de carbono extremadamente finas, lo que le da su color negro intenso y su alta absorción de luz.
Este es el aspecto del carbón negro.
Entre sus propiedades destacan la alta resistencia a la abrasión, la buena estabilidad térmica y su capacidad para conducir electricidad. Además, tiene una gran área superficial. El negro de carbón se utiliza principalmente en la industria del caucho como refuerzo en la fabricación de neumáticos y otros productos de caucho, ya que mejora la durabilidad y resistencia al desgaste.
El negro de carbón también se emplea como pigmento en pinturas, tintas, plásticos y cosméticos. En la electrónica, se usa en algunos dispositivos como material conductor eléctrico. Además, se encuentra en la fabricación de baterías y en aplicaciones de filtrado. Por su versatilidad, el negro de carbón es un material muy utilizado en diversas industrias debido a sus propiedades físicas y químicas.
Los investigadores probaron un método para reciclar poliestireno negro fabricado en laboratorio: molieron una mezcla de poliestireno y negro de carbón hasta obtener un polvo fino, lo colocaron en un vial de cristal sellado y, a continuación, pusieron el vial bajo unos ledes blancos de alta intensidad durante treinta minutos.
El negro de carbón convirtió la luz de los ledes en calor. El calor rompió la estructura molecular del poliestireno, para crear una mezcla de unidades más cortas de uno, dos y tres estirenos. Y estos tres componentes se separaron limpiamente dentro del aparato de reacción. En los experimentos, el equipo recicló el negro de humo sobrante y el monómero de estireno en poliestireno, demostrando la circularidad del nuevo método.
Dentro de este frasco de reacción, iluminado por la luz solar concentrada, un trozo de poliestireno negro de una bandeja de espuma se descompone en un material reciclable. Crédito: Hanning Jiang
Aplicando la técnica al plástico negro de envases de alimentos y tapas de tazas de café tras su uso, los investigadores cortaron los residuos en trozos pequeños y descubrieron que hasta el 53% del poliestireno se convertía en monómero de estireno. Las muestras de residuos contaminados con aceite de canola, salsa de soja y zumo de naranja se descompusieron de forma ligeramente menos eficaz.
Cuando los investigadores cambiaron la fuente de luz de los ledes a la luz solar concentrada en el exterior, observaron una mayor eficacia de la reacción (80%). Además, una mezcla multicolor de residuos de poliestireno negro, amarillo, rojo e incoloro se convirtió en estireno en condiciones de luz solar a un ritmo mayor (67%) en comparación con los ledes blancos (45%).
Los investigadores atribuyen la mayor eficiencia a la mayor intensidad luminosa conseguida por la luz solar concentrada. Al demostrar la capacidad de la luz solar para descomponer los residuos de poliestireno coloreado, los investigadores afirman que su método podría crear un proceso de reciclado de circuito cerrado para este tipo de plástico. ▪️
Información facilitada por la Asociación Química Estadounidense
Fuente: Sewon Oh , Hanning Jiang, Liat H. Kugelmass, Erin E. Stache. Recycling of Post-Consumer Waste Polystyrene Using Commercial Plastic Additives. ACS Central Science (2024). DOI: https://doi.org/10.1021/acscentsci.4c01317
