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    Residuos plásticos convertidos en membranas de filtración

    Bruno Pulido prueba la eficacia de la membrana sintética del equipo. Crédito:KAUST

    En un mundo que parece ahogarse en botellas de plástico reciclar estos desechos en materiales útiles ayudaría a reducir su impacto ambiental. Los investigadores de KAUST ahora han inventado una forma de convertir botellas de plástico en membranas porosas que podrían usarse como filtros moleculares en la industria química.

    Aproximadamente el 40 por ciento del uso de energía de la industria química se destina a separar y purificar productos químicos en procesos intensivos en calor, como destilación y cristalización. El uso de membranas porosas para separar moléculas de líquidos podría reducir drásticamente ese consumo de energía. Pero la mayoría de las membranas convencionales no son lo suficientemente robustas para soportar el tipo de disolventes que se utilizan en la industria, y las membranas cerámicas alternativas tienden a ser muy caras.

    En cambio, el equipo de KAUST optó por el poli (tereftalato de etileno) (PET) reciclado. "El PET es mecánica y químicamente robusto, haciéndolo útil para procesos de filtración y purificación que requieren esterilización o limpieza con ácidos o lejía, "dice Bruno Pulido, Doctor. estudiante.

    En 2016, la producción mundial de PET alcanzó los 50 millones de toneladas, lo que representa alrededor del 9 por ciento de la producción total de plástico. Aproximadamente el 30 por ciento del PET se utiliza en la industria alimentaria, incluidas las botellas de plástico de un solo uso. El PET normalmente se "transforma en ciclo descendente" en productos de menor valor, como telas para ropa, por lo que convertirlo en membranas de filtración de mayor valor podría proporcionar un fuerte incentivo económico para mejorar las tasas de reciclaje.

    Los científicos medioambientales de KAUST están convirtiendo plásticos usados ​​en membranas útiles para fines industriales. Crédito:KAUST

    Para crear sus membranas, los investigadores disolvieron el PET y luego usaron un solvente diferente para hacer que el PET volviera a ser sólido, esta vez en forma de membrana en lugar de botella.

    El equipo probó una amplia gama de diferentes condiciones de procesamiento y disolventes y utilizó un aditivo llamado poli (etilenglicol) (PEG) para ayudar a formar poros dentro de las membranas de PET. Cambiar la concentración y el tamaño de las moléculas de PEG ayudó a controlar la cantidad y el tamaño de los poros dentro de la membrana, y así afinar sus propiedades de filtración.

    Después de optimizar este proceso, El equipo midió la facilidad con la que el líquido fluía a través de las membranas y lo bien que separaban moléculas de diferentes tamaños. Las mejores membranas tenían tamaños de poros que variaban de 35 a 100 nanómetros de ancho, con poros que cubren hasta el 10 por ciento del área de la membrana; también se desempeñaron bien a 100 grados Celsius.

    Pulido dice que las membranas podrían usarse como soporte para capas delgadas de otros materiales de filtración, como los que se encuentran en las membranas de ósmosis inversa. "También estamos trabajando en el desarrollo de fibras huecas de PET, un tipo de membrana con ventajas adicionales sobre las membranas planas, " él añade.


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