Los plásticos mixtos son difíciles de reciclar, pero un nuevo proceso puede facilitar esta labor
Pocos materiales son más difíciles de reciclar los plásticos mixtos postconsumo. Un nuevo proceso, sin embargo, ha logrado descomponer estas mezclas en ingredientes químicos más pequeños y útiles en tan solo dos pasos.
Según se reporta en un informe publicado en la revista Science el 13 de octubre, aunque existen métodos químicos para cortar sus largas cadenas de polímeros, estas técnicas han sido difíciles de implementar a escala, en parte porque el reciclaje debe lidiar con plásticos mixtos.
Para solucionar esta problemática, un equipo dirigido por Gregg Beckham, ingeniero químico del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) de Estados Unidos, en Golden, Colorado, ha desarrollado un proceso de dos pasos que utiliza la química y luego la biología para descomponer las mezclas de los plásticos mixtos más comunes en plantas de reciclaje: Polietileno de alta densidad (HDPE), Poliestireno y Tereftalato de Polietileno (PET), un plástico fuerte y liviano que se usa para fabricar botellas de bebidas.
“Solo unos pocos trabajos han informado sobre el reciclaje químico de plásticos mixtos antes”, señaló Ning Yan, químico de la Universidad Nacional de Singapur y uno de los pocos investigadores que ha desarrollado un sistema capaz de eso. «La combinación de vías químicas y biológicas para convertir la mezcla plástica es aún más rara».
Un proceso en dos pasos
El equipo primero utilizó una reacción de oxigenación catalizada, con un catalizador a base de cobalto o manganeso, para descomponer las duras cadenas de polímeros en moléculas de ácido orgánico que contienen oxígeno.
Cabe destacar que el proceso se inspiró en un estudio de 2003 dirigido por Walter Partenheimer, químico de la empresa de productos químicos DuPont en Wilmington, Delaware, quien lo utilizó para descomponer plásticos individuales en productos químicos como el ácido benzoico y la acetona.
Pero Beckham quería convertir las moléculas de ácido orgánico en algo más fácil de comercializar. Para hacer eso, el equipo recurrió a los microbios, específicamente, la bacteria Pseudomonas putida, que se puede diseñar para usar diferentes moléculas orgánicas pequeñas como fuente de carbono.
“Es un organismo bastante interesante”, dice Beckham. El equipo diseñó los microorganismos para consumir las moléculas orgánicas oxigenadas que los investigadores fabricaron a partir de los diferentes plásticos utilizando su reacción de «autooxidación»: ácidos dicarboxílicos del polietileno, ácido teftálico del PET y ácido benzoico del poliestireno.
La bacteria produjo dos ingredientes químicos que se utilizan para fabricar polímeros o biopolímeros de alta calidad y rendimiento mejorado. “La biología puede tomar múltiples fuentes de carbono y canalizarlas en un solo producto, en este caso una molécula que puede usarse para hacer un polímero altamente biodegradable”, señaló Susannah Scott, química de la Universidad de California, Santa Bárbara.
Los investigadores desarrollaron su proceso utilizando una mezcla de gránulos de polímero puro, pero también lo probaron en plásticos mixtos que se encuentran en productos cotidianos. “Compramos HDPE en forma de envases de leche, PET de la máquina expendedora fuera de mi oficina en botellas de bebidas de un solo uso. Y luego vasos de poliestireno o espuma de poliestireno”, destacó Beckham.