Per decomporsi una bottiglia di plastica può impiegare dai 100 ai 1000 anni. E le microplastiche che produce durante questo processo non sono proprio salutari per l’ambiente e la salute umana.
Come la mettiamo, quindi, con quei milioni di tonnellate di rifiuti plastici che ogni hanno si riversano nell’ambiente e negli oceani? Sembra che solo il 9% della plastica venga riciclato, una minima parte, e i processi per farlo non sempre sono sostenibili. Sul tema plastica, insomma, sembra sempre di cadere dalla padella alla brace. L’unica chance è l’innovazione.
Da 100 anni a 4 ore
Un gruppo di ricercatori stanno sperimentadno una tecnica innovativa per decomporre i rifiuti plastici utilizzando l’umidità presente nell’atmosfera. Trattando un tipo di plastica comune con un catalizzatore a basso costo e permettendogli di interagire con l’aria circostante, gli scienziati sono riusciti a scomporre il 94% della plastica in sole quattro ore.
Questo processo ha convertito il tereftalato di polietilene (PET), un componente cruciale per la produzione di poliesteri, in acido tereftalico (TPA). Poiché il TPA può essere trasformato in sostanze più preziose, questo metodo presenta un’alternativa più economica ed ecologicamente sostenibile alle pratiche di riciclaggio della plastica esistenti. I risultati del loro studio sono stati pubblicati il 3 febbraio sulla rivista Green Chemistry.
Scrivono gli scienziati nel presentare il loro lavoro:
“Il riciclo chimico tramite decostruzione catalitica offre una valida alternativa per recuperare i monomeri, ma i metodi tradizionali sono spesso non sostenibili. Qui presentiamo un nuovo processo di depolimerizzazione rapida del PET, privo di solventi, che utilizza tracce di umidità provenienti dall’aria ambiente e un catalizzatore monosito di molibdeno-diosso supportato da carbonio recuperabile.
Questo processo è compatibile con vari rifiuti post-consumo e miscele di plastica, offrendo una strategia verde per affrontare la sfida globale dei rifiuti plastici e ispirando i chimici a sviluppare soluzioni alternative per il riciclaggio sostenibile della plastica.
Questo approccio evita la formazione di sali di scarto e di sottoprodotti ad alto punto di ebollizione comuni negli approcci convenzionali all’idrolisi, rendendolo ecologico e rispettoso dell’ambiente”.
I rifiuti plastici stanno diventando una preoccupazione sempre più pressante. Dal 2000, è stata prodotta più della metà di tutta la plastica mai realizzata e l’Agenzia europea dell’ambiente prevede che la produzione annua potrebbe raddoppiare entro il 2050. Ad oggi, solo il 9% di tutta la plastica prodotta è stata riciclata, mentre i materiali rimanenti, che possono persistere per generazioni, pongono rischi ambientali e per la salute significativi. Spesso finiscono negli oceani, creando grandi chiazze di detriti, mettendo in pericolo la fauna selvatica e degradandosi in microplastiche che possono infiltrarsi nel cervello umano e in altre parti del corpo.
Come funziona
“Ciò che è particolarmente entusiasmante delle nostre scoperte è che abbiamo utilizzato l’umidità dell’aria per decomporre le plastiche, ottenendo un processo straordinariamente pulito e preciso. – ha affermato Yosi Kratish, assistente professore di chimica alla Northwestern University e uno degli autori dell’esperimento. “Recuperando i monomeri, che fungono da elementi costitutivi fondamentali del (polietilene tereftalato), possiamo riciclarli o riutilizzarli in prodotti di maggior valore.”
Nella loro ricerca di un nuovo modo per decomporre questi rifiuti, i ricercatori hanno impiegato un catalizzatore di molibdeno – un metallo argenteo adattabile – e carbone attivo su PET, il tipo più diffuso di plastica poliestere. Hanno quindi riscaldato la combinazione, che ha rapidamente interrotto i legami chimici all’interno del polietilene. Successivamente, quando la miscela è stata esposta all’aria, si è trasformata in acetale di TPA, una sostanza chimica preziosa che può essere facilmente estratta dalla soluzione.
Nelle prove che coinvolgevano plastiche miste, i ricercatori hanno osservato che il metodo era efficace solo sui materiali poliestere, eliminando la necessità di pre-ordinare le plastiche. Ha elaborato con successo bottiglie di plastica, T-shirt e plastiche colorate, producendo TPA puro e incolore. “Ha funzionato perfettamente”, ha commentato Kratish. “Quando abbiamo introdotto ulteriore acqua, ha ostacolato il processo perché c’era troppa umidità. È un equilibrio delicato. Tuttavia, si è scoperto che il contenuto di umidità nell’aria era giusto.”
L’obiettivo futuro del team è quello di modificare questo processo per un utilizzo industriale su larga scala. “La nostra tecnologia ha il potenziale per ridurre notevolmente l’inquinamento da plastica, ridurre l’impatto ambientale delle plastiche e supportare un’economia circolare in cui i materiali vengono riutilizzati invece di essere scartati”, ha affermato Naveen Malik, il primo autore dello studio e ricercatore alla Northwestern University all’epoca. “Questo rappresenta un progresso tangibile verso un futuro più pulito e sostenibile, dimostrando come la chimica innovativa può affrontare le sfide globali in armonia con la natura.”
