El plástico es omnipresente en la vida de las personas. Todavía, cuando los artículos que contienen plástico hayan cumplido su misión, solo una pequeña cantidad se recicla en nuevos productos, que a menudo son de menor calidad en comparación con el material original. Y, transformar estos desechos en productos químicos de alto valor requiere una cantidad considerable de energía. Ahora, investigadores que informan en ACS ' JACS Au han combinado un catalizador de rutenio-carbono y suave, condiciones de reacción de menor energía para convertir los plásticos utilizados en botellas y otros envases en combustibles y materias primas químicas.

Producción global de robusto, plástico de un solo uso para juguetes, embalaje médico estéril, y los envases de alimentos y bebidas están aumentando. Polímeros de poliolefina, como polietileno y polipropileno, son los plásticos más comunes que se utilizan en estos productos porque las estructuras moleculares de los polímeros, largas, cadenas rectas de átomos de carbono e hidrógeno:hacen que los materiales sean muy duraderos. Es difícil degradar los enlaces carbono-carbono en las poliolefinas, sin embargo, procedimientos tan intensivos en energía que utilizan altas temperaturas, de 800 a 1400 F, o se necesitan productos químicos fuertes para descomponerlos y reciclarlos. Estudios anteriores han demostrado que los metales nobles, como el circonio, platino y rutenio, puede catalizar el proceso de escisión corta, cadenas de hidrocarburos simples y complicadas, moléculas de lignina de origen vegetal a temperaturas de reacción moderadas que requieren menos energía que otras técnicas. Entonces, Yuriy Román-Leshkov y sus colegas querían ver si los catalizadores a base de metales tendrían un efecto similar en las poliolefinas sólidas con largas cadenas de hidrocarburos. desintegrándolos en productos químicos utilizables y gas natural.

Los investigadores desarrollaron un método para reaccionar cadenas de hidrocarburos simples con hidrógeno en presencia de nanopartículas de metales nobles o de transición en condiciones suaves. En sus experimentos, Las nanopartículas de rutenio-carbono convirtieron más del 90% de los hidrocarburos en compuestos más cortos a 392 F. Luego, el equipo probó el nuevo método con poliolefinas más complejas, incluyendo una botella de plástico disponible comercialmente. A pesar de no pretratar las muestras, como es necesario con los métodos actuales de uso intensivo de energía, se descompusieron completamente en productos gaseosos y líquidos utilizando este nuevo método. A diferencia de los métodos de degradación actuales, la reacción podría ajustarse para que produjera gas natural o una combinación de gas natural y alcanos líquidos. Los investigadores dicen que la implementación de su método podría ayudar a reducir el volumen de desechos posconsumo en los vertederos al reciclar los plásticos a lo deseable. alcanos de gran valor, aunque se necesita tecnología para purificar los productos para que el proceso sea económicamente viable.