Científicos del Instituto de Reciclaje Cooperativo de Plásticos (iCOUP), un Centro de Investigación de la Frontera de la Energía dirigido por el Laboratorio Ames, han descubierto un proceso químico que proporciona biodegradables, productos químicos valiosos, que se utilizan como tensioactivos y detergentes en una amplia gama de aplicaciones, de plásticos desechados. El proceso tiene el potencial de crear ciclos de vida más sostenibles y económicamente favorables para los plásticos.

Los investigadores centraron su trabajo en la deconstrucción de poliolefinas, que representa más de la mitad de todos los plásticos desechados, e incluye casi todos los tipos de productos imaginables:juguetes, envasado de alimentos, sistemas de tuberías, botellas de agua, tejidos Zapatos, carros, y muebles.

"Plástica, y especialmente poliolefinas, son materiales que podría considerar demasiado exitosos, ", dijo el director de iCOUP, Aaron Sadow." Son fantásticos, fuertes, ligero, térmicamente estable, químicamente resistentes:para todas las aplicaciones para las que los usamos, pero el problema surge cuando ya no los necesitamos ".

Todo está en la construcción química de los plásticos de poliolefina lo que los hace tan resistentes y duraderos (cadenas largas y fuertes de enlaces carbono-carbono) que también los hace difíciles de romper. Las poliolefinas también carecen generalmente de los grupos químicos que podrían ser el objetivo en los procesos de deconstrucción. Muchos procesos existentes para reciclar plástico resultan en menos valiosos, componentes menos utilizables, haciendo que la viabilidad económica del reciclaje sea mucho menos atractiva.

El nuevo proceso utiliza lo que la ciencia ya sabe sobre los pasos clave de la polimerización, el ensamblaje de largas hebras de polímero, pero a la inversa, rompiendo algunos de los enlaces carbono-carbono de las cadenas. Una vez que se rompen algunos enlaces carbono-carbono, las cadenas de polímero acortadas se transfieren a un grupo terminal de aluminio para formar especies reactivas. Los catalizadores y reacciones para este nuevo proceso están relacionados con los utilizados en la polimerización de alquenos, aprovechando la química catalítica bien conocida. Finalmente, los intermedios de esta nueva transformación se convierten fácilmente en alcoholes grasos o ácidos grasos, o utilizado en otra química sintética, para crear productos químicos o materiales que sean valiosos de muchas maneras:como detergentes, emulsionantes, productos farmacéuticos, y cosmética. Debido a que el proceso está controlado catalíticamente, las longitudes deseables de la cadena del producto se pueden apuntar para la síntesis.

La mejor parte del proceso es que sus productos finales son biodegradables, a diferencia de los materiales de partida de polietileno y polipropileno.

"Los ácidos grasos y los alcoholes se biodegradan en el medio ambiente con relativa rapidez. Si estos subproductos continúan encontrando un nuevo uso en otro lugar, eso es maravilloso, pero también tiene un final de vida, lo que significa que no se acumulará en el medio ambiente como los plásticos, "dijo Sadow.

La investigación se analiza con más detalle en el documento, "La escisión de enlaces catalíticos carbono-carbono y la formación de enlaces carbono-elementos dan nueva vida a las poliolefinas como tensioactivos biodegradables, "escrito por Uddhav Kanbur, Guiyan Zang, Alexander L. Paterson, Puranjan Chatterjee, Ryan A. Hackler, Massimiliano Delferro, Igor I. Disminuyendo, Fréderic A. Perras, Pingping Sun, Aaron D. Sadow; y publicado en Chem .