Si bien el reciclaje de plásticos no es una ciencia nueva, los procesos actuales no hacen que valga la pena económicamente:los plásticos de desecho se "reciclan" a un grado inferior, material menos útil. Es un desafío que sigue siendo un obstáculo para abordar una creciente crisis de contaminación global en los plásticos de un solo uso.

Un equipo multiinstitucional de científicos dirigido por el Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. Ha desarrollado un catalizador único en su tipo que puede procesar plásticos poliolefínicos como polietileno y polipropileno, tipos de polímeros ampliamente utilizados en cosas como bolsas de plástico para comestibles, jarras de leche, botellas de champú, juguetes y recipientes para alimentos. El proceso resulta en uniforme, componentes de alta calidad que se pueden utilizar para producir combustibles, solventes, y aceites lubricantes, productos que tienen un alto valor y potencialmente podrían convertir estos y otros plásticos usados ​​en un recurso sin explotar.

"Hemos dado un gran paso adelante con este trabajo, "dijo Aaron Sadow, científico del Laboratorio Ames y director del Instituto de Reciclaje Cooperativo de Plásticos (iCOUP). "Supusimos que podríamos tomar prestado de la naturaleza, e imitar los procesos mediante los cuales las enzimas rompen con precisión macromoléculas como proteínas y celulosa. Logramos hacer eso, y estamos entusiasmados de seguir optimizando y desarrollando este proceso ".

El proceso único se basa en la tecnología de nanopartículas. El científico de Ames Lab, Wenyu Huang, diseñó una nanopartícula de sílice mesoporosa que consta de un núcleo de platino con sitios catalíticos activos, rodeado de largos poros de sílice, o canales, a través del cual las largas cadenas de polímero pasan al catalizador. Con este diseño, el catalizador es capaz de sujetar y escindir las cadenas poliméricas más largas en consistentes, piezas uniformes más cortas que tienen el mayor potencial de ser recicladas en nuevas, productos finales más útiles.

"Este tipo de proceso de catálisis controlado nunca antes se había diseñado en base a materiales inorgánicos, "Huang, que se especializa en el diseño de nanocatalizadores estructuralmente bien definidos. "Pudimos demostrar que el proceso catalítico es capaz de realizar múltiples pasos de deconstrucción idénticos en la misma molécula antes de liberarla".

Las mediciones del experto en RMN de estado sólido de Ames Laboratory, Fred Perras, permitieron al equipo analizar la actividad del catalizador a escala atómica, y confirmó que las largas cadenas de polímero se movían fácilmente a través de los poros del catalizador de una manera que se asemeja a los procesos enzimáticos que los científicos pretendían emular.

La investigación se analiza con más detalle en el documento, "Reciclado catalítico de polietileno de alta densidad mediante un mecanismo de procesamiento, " publicado en Catálisis de la naturaleza .