Los plásticos impregnan gran parte de la vida moderna; campos como la medicina, la tecnología y la seguridad alimentaria serían irreconocibles sin los plásticos y sus propiedades útiles. Sin embargo, la dureza de los plásticos, que a menudo es deseable, también los convierte en contaminantes peligrosos y difíciles de reciclar. La solución a este grave y creciente problema es facilitar el reciclaje de los plásticos.
En un estudio publicado recientemente ciencia quimicainvestigadores de la Universidad de Osaka han encontrado una manera de fabricar polímeros resistentes y de alto rendimiento, el componente principal de los plásticos, que pueden descomponerse de manera fácil y precisa en sus componentes y reciclarse en materiales como nuevos.
Los componentes básicos de los plásticos son moléculas llamadas polímeros, que son largas cadenas de pequeñas unidades repetidas llamadas monómeros. El reciclaje físico actual reutiliza el polímero sin descomponerlo, y el plástico reciclado suele ser peor que el original. El reciclaje químico es un nuevo método que rompe las cadenas de polímeros en sus unidades monoméricas y luego vuelve a unir las unidades. El plástico reciclado está como nuevo. Sin embargo, los polímeros diseñados para el reciclaje químico son generalmente débiles porque tienen enlaces débiles entre sus unidades monoméricas, de modo que las cadenas son fáciles de romper.
Los investigadores han desarrollado un método para crear polímeros resistentes y químicamente reciclables sin comprometer la resistencia química y al calor. Este desarrollo podría ampliar enormemente el uso de polímeros químicamente renovables.
“Sabíamos que necesitábamos hacer que los enlaces entre los monómeros fueran realmente fuertes en un entorno hostil pero que se rompieran fácilmente en condiciones específicas del reciclaje”, dice el autor principal Satoshi Ogawa. “Nos sorprendió descubrir que nadie había intentado incluir un grupo director, que sólo rompería enlaces fuertes en presencia de un catalizador metálico”.
Un grupo de directivas es como un candado en un enlace: solo desbloquea el enlace cuando está presente la clave correcta. Los polímeros resistieron altas temperaturas y productos químicos agresivos, pero cuando llegó el momento del reciclaje, el catalizador de níquel actuó como una llave y el grupo director abrió fácilmente los enlaces, liberando los monómeros. A continuación se puede recombinar el polímero original a partir de los monómeros.
“Este es un gran paso adelante para hacer un polímero tan resistente que pueda descomponerse y reciclarse de manera fácil y precisa en un material prístino en sólo unos pocos pasos”, explica el autor principal Mamoru Tobisu. “Este diseño revolucionario se puede utilizar para crear polímeros de alto rendimiento que se pueden reciclar indefinidamente sin pérdida de calidad”.
El trabajo del equipo muestra que no debería haber ningún compromiso entre eficiencia y reciclabilidad. Su diseño podría usarse en muchos otros polímeros para reciclar químicamente muchos tipos de plásticos, lo que podría ayudar a relegar la contaminación plástica a los vertederos de la historia.
