No todos los plásticos son iguales: algunos tipos y colores son más fáciles de reciclar que otros. Por ejemplo, las tapas de espuma negra y de café solo, que a menudo están hechas de poliestireno, suelen acabar en los vertederos porque los aditivos colorantes provocan una clasificación ineficaz. Ahora, los investigadores informan Ciencia Central ACS La capacidad de incorporar plástico negro en plástico negro con luz solar o LED blancos para convertir residuos de poliestireno negro y de colores en materiales de partida reutilizables.
“La irradiación simple con luz visible tiene el potencial de transformar el reciclaje químico de plásticos, utilizando aditivos que ya se encuentran en muchos productos comerciales”, dijeron los autores del artículo, Seon Oh, Hanning Jiang y Erin Stache.
Una técnica emergente para el reciclaje de plástico es utilizar la luz para ayudar a descomponer químicamente el plástico en componentes útiles que puedan reciclarse y convertirse en nuevos productos. Este proceso requiere un compuesto auxiliar para romper los enlaces poliméricos y convertir la luz en calor. Sin embargo, encontrar los excipientes adecuados que no generen más residuos y se incorporen fácilmente a los materiales reciclados es un desafío para los investigadores. En un esfuerzo por crear una economía circular para el reciclaje de plástico, Stache y un equipo de investigadores aprovecharon algo que ya se encuentra en los desechos de poliestireno negro, conocido como negro de carbón.
Los investigadores probaron un método para reciclar poliestireno negro fabricado en laboratorio: molieron una mezcla de poliestireno y negro de humo hasta obtener un polvo fino, colocaron el polvo en un vial de vidrio sellado y luego colocaron el vial bajo un LED blanco de alta intensidad durante 30 minutos. minutos. El LED negro de carbón convierte la luz en calor. Luego, el calor descompone la estructura molecular del poliestireno, creando una mezcla de unidades más cortas de uno, dos y tres estireno. Y estos tres elementos están claramente separados en el aparato de reacción. En experimentos, el equipo recicló los restos de negro de humo y monómero de estireno en poliestireno, demostrando la circularidad del nuevo método.
Al aplicar la técnica al plástico negro posconsumo de envases de alimentos y tapas de tazas de café, los investigadores cortaron los desechos en pedazos pequeños y descubrieron que hasta el 53% del poliestireno se convertía en monómero de estireno. Las muestras de efluentes contaminados con aceite de canola, salsa de soja y jugo de naranja se descompusieron de manera algo menos eficiente. Cuando los investigadores cambiaron la fuente de luz de LED a luz solar enfocada hacia el exterior, observaron una mayor eficiencia de respuesta (80%). Además, una mezcla multicolor de residuos de poliestireno negro, amarillo, rojo e incoloro se convierte en estireno a un ritmo mayor (67%) bajo la luz solar que bajo LED blancos (45%). Los investigadores atribuyeron la mayor eficiencia a la mayor intensidad de luz lograda por la luz solar enfocada. Al demostrar la capacidad de la luz solar para descomponer los desechos de poliestireno coloreados, los investigadores dicen que su método podría crear un proceso de reciclaje de circuito cerrado para este tipo de plástico.