Hace un mes, la Unión Europea prohibió la brillantina. Esta acción fue parte de un esfuerzo que tiene como objetivo reducir en un 30% la presencia de microplásticos en nuestro medio ambiente. Los residuos de plástico son un problema grave para nuestros ecosistemas y el impulso para reciclar plásticos, en general, ha ganado mucha atención como una posible solución.

"Los procesos circulares para plásticos representan formas de reciclar materias primas químicas idealmente una y otra vez, contribuyendo así en gran medida a la sostenibilidad, evitando la acumulación innecesaria de residuos plásticos y la posible formación de microplásticos en nuestros ecosistemas", explica el profesor Arjan W. Kleij, líder del grupo. en el Instituto de Investigación Química de Cataluña (ICIQ-CERCA).

Todos los plásticos están hechos principalmente de polímeros, macromoléculas ensambladas mediante la unión de muchas moléculas pequeñas llamadas monómeros. Como en un juego de construcción, el proceso ideal de reciclaje de plástico sería la degradación controlada de estos polímeros en productos más pequeños y la repolimerización de ellos en plásticos funcionales.

Investigadores del ICIQ describen ahora un proceso circular para despolimerizar y repolimerizar policarbonatos, un grupo de plásticos que se utilizan a menudo en aplicaciones médicas como instrumentos quirúrgicos, en la edificación y la construcción como alternativa al vidrio, y en la industria del automóvil para mejorar la eficiencia de los vehículos reduciendo el peso.

El estudio, liderado por los líderes del grupo Prof. Arjan W. Kleij y Prof. Carles Bo, en colaboración con el Dr. Fernando Bravo, director del departamento de Transferencia de Conocimiento y Tecnología (KTT), se centra en el uso de TBD (triazabiciclodeceno), un catalizador multitarea, para promover este proceso circular para un policarbonato de base biológica.

"El ciclo de generación de policarbonato, degradación hacia un monómero de carbonato cíclico y repolimerización para regenerar el policarbonato utilizando el mismo catalizador tanto en la degradación como en el reciclaje puede contribuir a una economía circular más sostenible, en la que intervienen menos productos químicos. " indica el Dr. Fernando Bravo.

El polímero de base biológica utilizado en este estudio está formado por monómeros de limoneno y dióxido de carbono; el primer compuesto se extrae de la cáscara de los cítricos y está disponible en grandes cantidades en la industria alimentaria. El poli(carbonato de limoneno), abreviado como PLC, tiene una biodegradabilidad extremadamente baja, pero la degradación química, como el enfoque catalítico presentado en esta colaboración, puede acelerar el proceso de degradación, convirtiéndolo en un proceso potencialmente atractivo para la explotación comercial.

Este verano, el ICIQ presentó una patente para el uso del policarbonato limoneno para aplicaciones de adhesivos y revestimientos como alternativa a los materiales a base de aceite. Este desarrollo de polímeros se complementa ahora con el presente descubrimiento, que demuestra el potencial del PLC como material circular para generar plásticos que pueden reciclarse fácilmente en condiciones prácticas.

Este artículo, publicado en Angewandte Chemie International Edition , es una colaboración destacada entre la investigación experimental realizada en el grupo del Prof. Kleij, el trabajo computacional en el grupo del Prof. Bo y las actividades de desarrollo de polímeros en el departamento ICIQ KTT, dirigido por el Dr. Bravo, que valora invenciones industrialmente relevantes. .

El profesor Bo añade además:"La colaboración entre grupos interdisciplinarios es primordial para la investigación, como se enfatiza en este artículo. Esta interacción entre experimentos y teoría permite la integración de diversos conocimientos y enfoques, lo que permite abordar los problemas de manera más integral e innovadora. A través de la cooperación , se puede obtener una comprensión más profunda de los desafíos, lo que conducirá al desarrollo de soluciones más efectivas."

Más información: David H. Lamparelli et al, La guanidina bicíclica promovió la despolimerización y el reciclaje mecánicamente divergentes de un policarbonato de base biológica, Edición internacional Angewandte Chemie (2023). DOI:10.1002/anie.202314659

Información de la revista: Edición internacional Angewandte Chemie

Proporcionado por Instituto de Investigación Química de Cataluña