A nivel mundial, solo se recicla alrededor del 20% de los plásticos de desecho. Aumentar esa cifra sigue siendo un desafío, ya que reciclar plástico de manera limpia puede ser costoso y, por lo general, produce productos de menor valor. a menudo haciéndolo económicamente inviable.

El nuevo método de investigadores de la Universidad RMIT puede producir productos de alto valor a partir de plástico (nanotubos de carbono y combustible líquido limpio) al mismo tiempo que recicla los desechos agrícolas y orgánicos.

El proceso de dos pasos del equipo, revelado en el Revista de Gestión Ambiental , convierte los desechos orgánicos en una forma de carbón rica en carbono y de alto valor, luego usa esto como catalizador para reciclar el plástico.

El investigador principal, profesor asociado Kalpit Shah, dijo que reciclar dos flujos de desechos masivos a través de un enfoque de economía circular podría generar importantes beneficios financieros y ambientales.

"Nuestro método es limpio, rentable y fácilmente escalable, "Dijo Shah.

"Es una solución inteligente para transformar residuos orgánicos y plásticos usados, ya sean toneladas de biomasa de una granja o residuos de alimentos y recortes de jardín de los contenedores verdes domésticos.

"Esperamos que esta tecnología pueda ser utilizada en el futuro por los ayuntamientos y los gobiernos municipales para ayudar a convertir estos desechos en auténticas fuentes de ingresos.

"Con Australia prohibiendo la exportación de residuos plásticos a partir del próximo año, es vital que exploremos alternativas sostenibles y rentables más allá del reciclaje.

"Reciclar plástico con tecnología propia nos permitiría sacar el mayor valor posible de nuestros recursos limitados y acercarnos a una verdadera economía circular".

Plástico poco fantástico

La exportación de plásticos de polímero / resina simple sin procesar estará prohibida a partir del 1 de julio de 2022, bajo las nuevas leyes australianas diseñadas para eliminar gradualmente la exportación de plásticos de desecho, papel, vidrio y llantas.

El objetivo de reciclaje nacional de Australia es que el 70% de los envases de plástico del país se reciclen o se conviertan en abono para 2025, pero un informe reciente encontró que solo el 9,4% del plástico se recicló en 2017-2018.

El reciclaje y la energía limpia es una de las seis prioridades nacionales de la estrategia de fabricación moderna del gobierno federal.

Nanomateriales de alto valor

El nuevo enfoque de reciclaje de plástico ofrece una alternativa sostenible para la producción de nanotubos de carbono (CNT).

Estos huecos Las estructuras cilíndricas tienen propiedades electrónicas y mecánicas excepcionales, con aplicaciones en una amplia gama de sectores, incluido el almacenamiento de hidrógeno, materiales compuestos, electrónica, pilas de combustible y tecnologías biomédicas.

Los nanotubos de carbono tienen una demanda creciente, particularmente en el sector aeroespacial y de defensa, donde pueden facilitar el diseño de piezas ligeras. Se ha proyectado que el mercado global de CNT alcanzará los $ 5,8 mil millones para 2027.

Convirtiendo lo viejo en nuevo

El nuevo método comienza con la conversión de desechos agrícolas u orgánicos en biocarbón, una forma de carbón vegetal rica en carbono que a menudo se usa para mejorar la salud del suelo.

El biocarbón se utiliza para eliminar contaminantes tóxicos, como los hidrocarburos aromáticos policíclicos, conocidos como PAH, ya que el plástico de desecho se descompone en sus componentes de gas y petróleo.

El proceso elimina esos contaminantes y convierte los plásticos en combustible líquido de alta calidad.

Al mismo tiempo, el carbono del plástico se convierte en nanotubos de carbono, que recubren el biocarbón.

Estos nanotubos pueden exfoliarse para su uso en diversas industrias o el biocarbón mejorado nano puede usarse directamente para la remediación ambiental y la mejora de los suelos agrícolas.

El estudio es el primero en utilizar biocarbón de bajo costo y ampliamente disponible como catalizador para fabricar combustible libre de contaminantes y nanomateriales de carbono a partir de plástico.

Cha, el Director Adjunto (Académico) del Centro de Capacitación ARC para la Transformación del Recurso de Biosólidos de Australia en RMIT, dijo que si bien el estudio solo investigó un tipo de plástico, el enfoque sería aplicable a una variedad de tipos de plástico.

"Nos centramos en el polipropileno, ya que se utiliza mucho en la industria del embalaje, " él dijo.

"Si bien necesitamos realizar más investigaciones para probar diferentes plásticos, ya que la calidad del combustible producido variará, el método que hemos desarrollado es generalmente adecuado para reciclar cualquier polímero, los ingredientes base para todos los plásticos ".

Reactor hipereficiente

El estudio experimental realizado a escala de laboratorio también se puede replicar en un nuevo tipo de reactor hipereficiente que ha sido desarrollado y patentado por RMIT.

El reactor se basa en la tecnología de lecho fluidizado y ofrece una mejora significativa en la transferencia de calor y masa, para reducir los costos generales de capital y operativos.

Los próximos pasos para la investigación del upcycling implicarán un modelado informático detallado para optimizar la metodología, seguido de pruebas piloto en el reactor.

El equipo de la Escuela de Ingeniería de RMIT está dispuesto a colaborar con las industrias del plástico y los residuos para promover la investigación e investigar otras aplicaciones potenciales del método de reciclaje.