Riciclaggio: luce, aria e sale producono materie prime dai rifiuti
Un semplice processo scompone gli imballaggi in polistirolo nei suoi elementi di base. L'aggressività chimica necessaria viene creata dalla luce bianca - e poi scompare di nuovo completamente.
Un nuovo metodo per riciclare la plastica permette al polistirene - il componente principale dello Styrofoam - di essere scomposto in piccole molecole preziose. La tecnica richiede solo luce, aria e la semplice molecola cloruro ferrico, riferiscono Sewon Oh e Erin E. Stache della Cornell University di Ithaca, New York. Come riferiscono nel"Journal of the American Chemical Society", hanno sciolto il polistirene nel solvente comunemente usato acetone insieme a cloruro ferrico e ossigeno atmosferico e hanno irradiato la miscela con luce bianca per 20 ore. Nel processo, le lunghe catene molecolari della plastica si rompevano nelle loro singole parti, principalmente anelli di benzene con un gruppo di carbonio e un ossigeno attaccati e vari altri atomi. Questi composti benzoilici sono importanti materiali di base per molti processi chimici.
Il metodo sviluppato da Oh e Stache si basa sulla decomposizione delle catene polimeriche con l'aiuto di radicali di cloro e ossigeno. La luce scinde il legame tra cloro e ferro, in modo che si formino atomi di cloro chimicamente molto reattivi. Questi rimuovono gli atomi di idrogeno dalle catene molecolari del polistirene in quei punti in cui i blocchi di costruzione del polimero sono legati insieme. Questo a sua volta fa sì che l'ossigeno vi attacchi e scompaia la molecola della catena nei suoi elementi di base. Secondo gli esperti, il processo è molto efficiente; il prodotto più importante è l'acido benzoico, una sostanza di base nell'industria chimica che viene usata anche per conservare il cibo.
La tecnica mostra un modo potenzialmente significativo per riciclare la plastica in modo sostenibile. Mentre nella maggior parte dei processi di riciclaggio la qualità del materiale si deteriora man mano che le catene polimeriche si accorciano e le tecniche di lavorazione sono limitate, è possibile creare nuovi prodotti dai blocchi di base recuperati. Tali processi che recuperano materiali di base economicamente significativi sono chiamati upcycling - in contrasto con il downcycling, che produce materiali inferiori che sono utili solo per alcune applicazioni. Queste tecniche rendono il riciclaggio della plastica molto più attraente.
Tuttavia, spesso non è facile scomporre le lunghe catene di molecole; per esempio, sono necessari molta energia e sostanze chimiche aggressive, e si producono rifiuti problematici. Ecco perché molti approcci di upcycling spesso non valgono lo sforzo. La tecnica presentata da Oh e Stache utilizza materiali relativamente facili da maneggiare che possono potenzialmente essere recuperati dopo il processo. Ulteriori esperimenti hanno anche dimostrato che il processo funziona con quantità maggiori rispetto alle prime prove - con pochi grammi di polistirolo invece di pochi milligrammi. Questo indica che il processo può essere esteso abbastanza facilmente alla produzione su larga scala. Tuttavia, non è ancora chiaro fino a che punto i rifiuti devono essere pre-trattati, cioè quanto sforzo è richiesto per la separazione e la pulizia, per esempio, prima che il processo possa essere utilizzato.
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Originalartikel auf Spektrum.deTitelbild: Shutterstock
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