Los envases, como las bolsas de zumo, se fabrican con capas unidas de metal como el aluminio, y diferentes tipos de plástico, haciéndolos casi imposibles de reciclar. Debido a que solo el 1-3 por ciento de dicho empaque se recolecta para reciclaje, Los envases de alimentos y bebidas se encuentran entre los 5 artículos principales que se encuentran en las playas y costas. Para resolver este problema, los investigadores de la Universidad de Pittsburgh proponen manipular moléculas de polietileno para diseñar capas que puedan realizar cada una una función específica, creando un producto de PE totalmente reciclable. Crédito:henkel-diagrams.com
Cada año, más de ocho millones de toneladas de plásticos contaminan el océano, formando mamut, los llamados "parches de basura" a través de fuertes corrientes. Incluso con nuevos métodos de recolección, sólo el 0,5 por ciento de ese volumen se extrae actualmente de los mares. Una solución a esta creciente crisis es evitar que el plástico se convierta en un desperdicio, y los investigadores de la Escuela de Ingeniería Swanson de la Universidad de Pittsburgh son uno de los cinco equipos internacionales premiados por sus soluciones novedosas a este problema.
Hoy en la Reunión Anual del Foro Económico Mundial en Davos, la Fundación Ellen MacArthur y NineSigma anunciaron a los ganadores del Circular Materials Challenge. Los ganadores recibirán cada uno $ 200, 000 parte del premio de $ 1 millón. Junto con los ganadores del anterior Desafío de diseño circular de $ 1 millón en octubre pasado, estas innovaciones se unirán a un programa acelerador de 12 meses en colaboración con Think Beyond Plastic, trabajar con expertos para hacer que sus innovaciones sean comercializables a escala.
El equipo de Pitt representa al Departamento de Ingeniería Química y del Petróleo de la Swanson School, e incluye a Eric Beckman, Profesor de Servicio Distinguido y Codirector del Centro Mascaro de Innovación Sostenible de la Universidad, Profesora asistente Susan Fullerton, y el profesor asociado Sachin Velankar. El grupo fue uno de los dos ganadores en la Categoría 1:"Hacer que los envases no reciclables sean reciclables, "y propone el uso de la nanoingeniería para crear un material reciclable que pueda reemplazar el embalaje complejo de varias capas, imitando la forma en que la naturaleza usa solo unos pocos bloques de construcción moleculares para crear una gran variedad de materiales.
"En los últimos años, había observado con interés que industrias como la automotriz, Electrodoméstico, e incluso las latas de aluminio estaban transformando sus modelos comerciales de productos tradicionales a servicios, cuando las mercancías estén diseñadas para ser recuperadas y reutilizadas, "Dijo el Dr. Beckman." Por el contrario, el paradigma de la industria química tiene, durante 150 años, Ha sido de corta duración y de un solo uso. De hecho, un estudio encontró que Estados Unidos solo recicla el nueve por ciento de sus desechos plásticos, muy por detrás de Europa (30 por ciento) y China (25 por ciento). 1
"Dado que los plásticos simples están compuestos de moléculas que pueden manipularse para realizar diversas funciones, Me preguntaba si podríamos transformar una molécula de un producto a un servicio, siendo las aplicaciones más interesantes de esto los textiles y el embalaje ".
Según el Dr. Beckman, Las capas de envasado actuales para productos alimenticios y envases de bebidas están hechas de varios materiales diferentes que son responsables de mantener la frescura. bloqueando la luz ultravioleta, sosteniendo tintas para etiquetar, etc. Debido a que el proceso de fabricación inicial, las capas no se pueden separar fácilmente y, por lo tanto, no se pueden reciclar.
La solución del equipo de Pitt es alterar la nanoestructura del polietileno (plástico simple) para imitar las propiedades de otros materiales complejos (como PET, EVOH, o incluso aluminio) en envases laminados actuales. Dado que la química básica de cada capa seguiría siendo polietileno, el embalaje se puede recoger con otros plásticos y reciclar utilizando métodos tradicionales, eliminándolo del flujo de desechos.
La importancia de reducir y reutilizar el plástico es clara:según el informe New Plastic Economy 2016 de la fundación, para 2050 se espera que los océanos contengan más plásticos que peces (por peso), y toda la industria del plástico consumirá el 20 por ciento de la producción total de petróleo, y el 15 por ciento del presupuesto anual de carbono.
Wendy Schmidt, Socio Filantrópico Líder de la iniciativa New Plastics Economy de la fundación, señalado, "Las innovaciones técnicas desarrolladas por nuestros ganadores son exactamente lo que se necesita para comenzar a abordar la cultura de desperdicio de materiales del siglo pasado que está creando cantidades cada vez mayores de microplásticos y desechos plásticos en nuestras costas, en nuestros océanos, vertederos e incluso nuestros propios cuerpos ".
"Crear envases reciclables es uno de los desafíos más difíciles si queremos crear una verdadera economía circular en los EE. UU." Dado que decenas de millones de toneladas de residuos de envases van directamente al vertedero cada año, ", Dijo el Dr. Beckman." Esperamos que nuestro diseño no solo pueda establecer un nuevo estándar para plásticos reciclables y de alto rendimiento, pero estimulará a la gente a pensar en otras formas en las que podemos transformar productos moleculares en servicios reflejando la naturaleza y aprovechando los componentes básicos de la nanoestructura ".
