Una especie de botellas de plástico, bolsas de plástico y piezas de automóviles desechadas que sólo podían tirarse a los vertederos o incinerarse ahora se pueden convertir directamente en energía limpia de hidrógeno.En la sociedad moderna, la eliminación de los residuos plásticos siempre ha sido un problema espinoso. Dado que el sistema de reciclaje existente suele requerir una clasificación precisa de los diferentes tipos de plásticos, lo que requiere mucho tiempo, trabajo y dinero, sólo el 9% de los plásticos de desecho del mundo se reciclan. El alto coste de clasificación se ha convertido en el principal obstáculo que restringe el reciclaje de plástico.
Un equipo de investigación conjunto de la Escuela de Ingeniería Samueli de la Universidad de California, Los Ángeles, y la Universidad Ewha Womans de Corea del Sur publicó recientemente un estudio innovador en la prestigiosa revista académica "Proceedings of the National Academy of Sciences". Demostraron un nuevo proceso químico que puede convertir directamente los tres residuos plásticos mixtos más comunes, alcohol polivinílico (PET), polietileno (PE) y polipropileno (PP), en combustible de hidrógeno de alta pureza con una pureza de más del 90% sin clasificación previa.
El núcleo de esta tecnología radica en el proceso de tratamiento térmico alcalino (ATT). Los investigadores produjeron gas hidrógeno calentando hidróxido de sodio para que reaccionara con materia orgánica. En comparación con la tecnología tradicional de gasificación con vapor, este método no sólo reduce significativamente la temperatura de funcionamiento entre 300 y 400 grados Celsius, sino que también evita inteligentemente los problemas de emisiones de carbono. Los investigadores introdujeron un paso de pretratamiento de oxidación térmica, que calentó brevemente el plástico en el aire para romper los enlaces estables de carbono-hidrógeno, permitiendo que la solución alcalina posterior atacara y descompusiera con éxito la estructura plástica.
Vale la pena mencionar que durante todo el proceso de reacción, el carbono producido por la reacción será capturado por el hidróxido de sodio con el tiempo y convertido en carbonato de sodio sólido, que eventualmente puede convertirse en carbonato de calcio para lograr el secuestro permanente de carbono. Los análisis muestran que más del 75% del carbono de los plásticos en bruto se retiene de forma estable en carbonatos o residuos orgánicos líquidos, menos del 13% pasa al estado gaseoso y casi nada de carbono se emite directamente a la atmósfera en forma de dióxido de carbono.
Las tecnologías anteriores de baja transferencia de hidrógeno fotocatalítica o electroquímica generalmente solo son adecuadas para plásticos PET que contienen elementos de oxígeno y no pueden manejar de manera efectiva los plásticos PE y PP que representan una proporción muy alta, mientras que las tecnologías de alta gasificación producirán una gran cantidad de gases de efecto invernadero. El resultado de esta investigación es el primero en resolver simultáneamente los tres principales problemas de "no clasificación", "bajo consumo de energía" y "secuestro de carbono y reducción de emisiones" en un solo reactor. Aunque esta tecnología aún necesita una mayor optimización del rendimiento y una evaluación de la viabilidad económica antes de su aplicación comercial a gran escala, proporciona un nuevo camino con creatividad y potencial de expansión para resolver la contaminación plástica global y promover una economía limpia del hidrógeno.