Reem
08-14-2023, 01:55 PM
Un equipo dirigido por investigadores del Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia (EEUU) ha desarrollado un nuevo método para reciclar pl?sticos (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/aguas-internacionales-cementerio-plasticos-ley-89737082) en productos qu?micos de alto valor conocidos como surfactantes, que se utilizan para crear jab?n, detergente y otros elementos similares. Se trata de un descubrimiento revolucionario que podr?a suponer una salida comercial hasta ahora desconocida para un peligroso residuo extendido por todo el planeta.
Los pl?sticos y los jabones tienen poco en com?n en cuanto a textura, apariencia y, lo que es m?s importante, la forma de usarlos. Pero hay una conexi?n sorprendente entre ambos elementos a nivel molecular: la estructura qu?mica del polietileno, uno de los pl?sticos m?s utilizados en el mundo hoy en d?a, es sorprendentemente similar a la de un ?cido graso, que se utiliza como precursor qu?mico de jab?n. Ambos materiales est?n formados por largas cadenas de carbono, pero los ?cidos grasos tienen un grupo adicional de ?tomos al final de la cadena.
Guoliang ‘Greg’ Liu, profesor asociado de qu?mica en la Facultad de Ciencias de Virginia Tech, hab?a sentido durante mucho tiempo que esta similitud implicaba que deber?a ser posible convertir el polietileno en ?cidos grasos, y con algunos pasos adicionales, para producir jab?n. El desaf?o era c?mo dividir una cadena larga de polietileno en muchas cadenas cortas, pero no demasiado cortas, y c?mo hacerlo de manera eficiente. Liu cre?a que exist?a el potencial de un nuevo método de reciclaje que permitir?a coger desechos pl?sticos de bajo valor y convertirlos en un producto ?til de alto valor.
https://www.aglitk.com/clip/044694a4-6bb2-43b4-bb26-5dec2606665d_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Elaboraci?n de jab?n en una f?brica | Agencias
Liu se inspir? mientras disfrutaba de una noche de invierno junto a una chimenea. Observ? el humo que sal?a del fuego y pens? en c?mo el humo estaba formado por peque?as part?culas producidas durante la combusti?n de la madera. Aunque los pl?sticos nunca deben quemarse en una chimenea por razones de seguridad y salud, Liu comenz? a preguntarse qué pasar?a si el polietileno pudiera quemarse en un laboratorio. ?La combusti?n incompleta del polietileno producir?a humo, como lo hace la quema de madera? Si alguien fuera a capturar ese humo, ?de qué estar?a hecho?
“La le?a est? hecha principalmente de pol?meros como la celulosa. La combusti?n de la le?a rompe estos pol?meros en cadenas cortas y luego en peque?as moléculas gaseosas antes de la oxidaci?n total a di?xido de carbono”, dijo Liu. "Si descomponemos de manera similar las moléculas de polietileno sintético, pero detenemos el proceso antes de que se descompongan en peque?as moléculas gaseosas, entonces deber?amos obtener moléculas similares al polietileno de cadena corta", se?al?.
Consigui? obtener cera desde el pl?stico
Con la ayuda de otros dos cient?ficos, Liu construy? un peque?o reactor similar a un horno donde pod?an calentar polietileno en un proceso llamado term?lisis de gradiente de temperatura. En la parte inferior, el horno est? a una temperatura lo suficientemente alta como para romper las cadenas de pol?meros, y en la parte superior, el horno se enfr?a a una temperatura lo suficientemente baja como para evitar que se rompa m?s. Después de la term?lisis, recolectaron el residuo, similar a limpiar el holl?n de una chimenea, y descubrieron que la corazonada de Liu hab?a sido correcta: estaba compuesto de ‘polietileno de cadena corta’, o m?s precisamente, ceras.
https://www.aglitk.com/clip/99ef28fb-6a04-4339-a483-49c2824e26d5_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Preparando el compuesto en el laboratorio | Science
Este fue el primer paso en el desarrollo de un método para convertir pl?sticos en jab?n, explic? Liu. Tras algunos pasos m?s, incluida la saponificaci?n, el equipo fabric? el primer jab?n del mundo con pl?sticos. Para continuar con el proceso, el equipo cont? con la ayuda de expertos en modelado computacional y an?lisis econ?mico.
“Nuestra investigaci?n demuestra una nueva v?a para el reciclaje de pl?stico sin utilizar catalizadores novedosos ni procedimientos complejos. En este trabajo, hemos demostrado el potencial de una estrategia en t?ndem para el reciclaje de pl?stico”, dijo Xu, autor principal del art?culo publicado en Science. "Esto estimular? a m?s personas para desarrollar dise?os m?s creativos de procedimientos de reciclaje en el futuro".
Las ventajas del método inventado
Aunque el polietileno fue el pl?stico que inspir? este proyecto, el método método también puede funcionar con otro tipo de pl?stico, conocido como polipropileno. Estos dos materiales constituyen gran parte del pl?stico que los consumidores encuentran todos los d?as, desde envases de productos hasta envases de alimentos y telas.
Una de las caracter?sticas m?s interesantes del nuevo método de reciclaje de Liu es que se puede usar en ambos pl?sticos a la vez, lo que significa que no es necesario separarlos. Esta es una gran ventaja sobre algunos métodos de reciclaje utilizados hoy en d?a, que requieren una clasificaci?n cuidadosa de los pl?sticos para evitar la contaminaci?n. Ese proceso de clasificaci?n puede ser bastante dif?cil, debido a lo similares que son los dos pl?sticos entre s?.
https://www.aglitk.com/clip/3dd835bd-f661-425a-82e3-1b235a3c0144_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Guoliang Liu y Eric Munyaneza, otro de los investigadores, en el laboratorio | Science
Otro de los beneficios de la técnica del reciclado es que tiene unos requisitos muy sencillos: pl?stico y calor. Aunque los ?ltimos pasos del proceso requieren algunos ingredientes adicionales para convertir las moléculas de cera en ?cidos grasos y jab?n, la transformaci?n inicial del pl?stico es una reacci?n sencilla. Esto contribuye a la rentabilidad del método, as? como a su impacto ambiental comparativamente peque?o.
El valor econ?mico del hallazgo
Para que el reciclado sea efectivo a gran escala, el producto final debe ser lo suficientemente valioso como para cubrir los costes del proceso y hacerlo econ?micamente m?s atractivo que las opciones alternativas de reciclaje.
Si bien los jabones pueden no parecer inicialmente un producto particularmente costoso, en realidad pueden valer el doble o el triple del precio de los pl?sticos en comparaci?n con el peso. Actualmente, el precio promedio del jab?n y detergente asciende a alrededor de 3.550 d?lares por tonelada métrica, y el del polietileno es de alrededor de 1.150 d?lares por tonelada métrica. Adem?s, la demanda de jabones y productos relacionados es comparable a la demanda de pl?sticos.
Esta investigaci?n sienta las bases para una nueva forma de reducir los desechos al canalizar los pl?sticos usados hacia la producci?n de otros materiales ?tiles, dijo Liu. Con el tiempo, espera que las instalaciones de reciclaje de todo el mundo comiencen a implementar esta técnica. Si es as?, los consumidores pueden esperar alg?n d?a tener la oportunidad de comprar productos de jab?n sostenibles revolucionarios que también conduzcan a una reducci?n de los desechos pl?sticos en los vertederos.
https://www.aglitk.com/clip/5c64906d-854d-4ed1-a993-f431bf3f7530_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Playa llena de pl?sticos | Maxim Blinkov
*“Debe tenerse en cuenta que la contaminaci?n pl?stica es un desaf?o global en lugar de un problema de unos pocos pa?ses. En comparaci?n con un proceso sofisticado y un catalizador o reactivo complejo, un proceso simple puede ser m?s accesible para muchos otros pa?ses del mundo”, a?adi?. “Espero que esto pueda ser un buen comienzo para la guerra contra la contaminaci?n pl?stica”.
Estudio de referencia: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh0993
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Contacto de la secci?n de Medio Ambiente: crisisclimatica@prensaiberica.es
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أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/descubren-transformar-residuos-plasticos-jabon-90954739)
Los pl?sticos y los jabones tienen poco en com?n en cuanto a textura, apariencia y, lo que es m?s importante, la forma de usarlos. Pero hay una conexi?n sorprendente entre ambos elementos a nivel molecular: la estructura qu?mica del polietileno, uno de los pl?sticos m?s utilizados en el mundo hoy en d?a, es sorprendentemente similar a la de un ?cido graso, que se utiliza como precursor qu?mico de jab?n. Ambos materiales est?n formados por largas cadenas de carbono, pero los ?cidos grasos tienen un grupo adicional de ?tomos al final de la cadena.
Guoliang ‘Greg’ Liu, profesor asociado de qu?mica en la Facultad de Ciencias de Virginia Tech, hab?a sentido durante mucho tiempo que esta similitud implicaba que deber?a ser posible convertir el polietileno en ?cidos grasos, y con algunos pasos adicionales, para producir jab?n. El desaf?o era c?mo dividir una cadena larga de polietileno en muchas cadenas cortas, pero no demasiado cortas, y c?mo hacerlo de manera eficiente. Liu cre?a que exist?a el potencial de un nuevo método de reciclaje que permitir?a coger desechos pl?sticos de bajo valor y convertirlos en un producto ?til de alto valor.
https://www.aglitk.com/clip/044694a4-6bb2-43b4-bb26-5dec2606665d_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Elaboraci?n de jab?n en una f?brica | Agencias
Liu se inspir? mientras disfrutaba de una noche de invierno junto a una chimenea. Observ? el humo que sal?a del fuego y pens? en c?mo el humo estaba formado por peque?as part?culas producidas durante la combusti?n de la madera. Aunque los pl?sticos nunca deben quemarse en una chimenea por razones de seguridad y salud, Liu comenz? a preguntarse qué pasar?a si el polietileno pudiera quemarse en un laboratorio. ?La combusti?n incompleta del polietileno producir?a humo, como lo hace la quema de madera? Si alguien fuera a capturar ese humo, ?de qué estar?a hecho?
“La le?a est? hecha principalmente de pol?meros como la celulosa. La combusti?n de la le?a rompe estos pol?meros en cadenas cortas y luego en peque?as moléculas gaseosas antes de la oxidaci?n total a di?xido de carbono”, dijo Liu. "Si descomponemos de manera similar las moléculas de polietileno sintético, pero detenemos el proceso antes de que se descompongan en peque?as moléculas gaseosas, entonces deber?amos obtener moléculas similares al polietileno de cadena corta", se?al?.
Consigui? obtener cera desde el pl?stico
Con la ayuda de otros dos cient?ficos, Liu construy? un peque?o reactor similar a un horno donde pod?an calentar polietileno en un proceso llamado term?lisis de gradiente de temperatura. En la parte inferior, el horno est? a una temperatura lo suficientemente alta como para romper las cadenas de pol?meros, y en la parte superior, el horno se enfr?a a una temperatura lo suficientemente baja como para evitar que se rompa m?s. Después de la term?lisis, recolectaron el residuo, similar a limpiar el holl?n de una chimenea, y descubrieron que la corazonada de Liu hab?a sido correcta: estaba compuesto de ‘polietileno de cadena corta’, o m?s precisamente, ceras.
https://www.aglitk.com/clip/99ef28fb-6a04-4339-a483-49c2824e26d5_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Preparando el compuesto en el laboratorio | Science
Este fue el primer paso en el desarrollo de un método para convertir pl?sticos en jab?n, explic? Liu. Tras algunos pasos m?s, incluida la saponificaci?n, el equipo fabric? el primer jab?n del mundo con pl?sticos. Para continuar con el proceso, el equipo cont? con la ayuda de expertos en modelado computacional y an?lisis econ?mico.
“Nuestra investigaci?n demuestra una nueva v?a para el reciclaje de pl?stico sin utilizar catalizadores novedosos ni procedimientos complejos. En este trabajo, hemos demostrado el potencial de una estrategia en t?ndem para el reciclaje de pl?stico”, dijo Xu, autor principal del art?culo publicado en Science. "Esto estimular? a m?s personas para desarrollar dise?os m?s creativos de procedimientos de reciclaje en el futuro".
Las ventajas del método inventado
Aunque el polietileno fue el pl?stico que inspir? este proyecto, el método método también puede funcionar con otro tipo de pl?stico, conocido como polipropileno. Estos dos materiales constituyen gran parte del pl?stico que los consumidores encuentran todos los d?as, desde envases de productos hasta envases de alimentos y telas.
Una de las caracter?sticas m?s interesantes del nuevo método de reciclaje de Liu es que se puede usar en ambos pl?sticos a la vez, lo que significa que no es necesario separarlos. Esta es una gran ventaja sobre algunos métodos de reciclaje utilizados hoy en d?a, que requieren una clasificaci?n cuidadosa de los pl?sticos para evitar la contaminaci?n. Ese proceso de clasificaci?n puede ser bastante dif?cil, debido a lo similares que son los dos pl?sticos entre s?.
https://www.aglitk.com/clip/3dd835bd-f661-425a-82e3-1b235a3c0144_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Guoliang Liu y Eric Munyaneza, otro de los investigadores, en el laboratorio | Science
Otro de los beneficios de la técnica del reciclado es que tiene unos requisitos muy sencillos: pl?stico y calor. Aunque los ?ltimos pasos del proceso requieren algunos ingredientes adicionales para convertir las moléculas de cera en ?cidos grasos y jab?n, la transformaci?n inicial del pl?stico es una reacci?n sencilla. Esto contribuye a la rentabilidad del método, as? como a su impacto ambiental comparativamente peque?o.
El valor econ?mico del hallazgo
Para que el reciclado sea efectivo a gran escala, el producto final debe ser lo suficientemente valioso como para cubrir los costes del proceso y hacerlo econ?micamente m?s atractivo que las opciones alternativas de reciclaje.
Si bien los jabones pueden no parecer inicialmente un producto particularmente costoso, en realidad pueden valer el doble o el triple del precio de los pl?sticos en comparaci?n con el peso. Actualmente, el precio promedio del jab?n y detergente asciende a alrededor de 3.550 d?lares por tonelada métrica, y el del polietileno es de alrededor de 1.150 d?lares por tonelada métrica. Adem?s, la demanda de jabones y productos relacionados es comparable a la demanda de pl?sticos.
Esta investigaci?n sienta las bases para una nueva forma de reducir los desechos al canalizar los pl?sticos usados hacia la producci?n de otros materiales ?tiles, dijo Liu. Con el tiempo, espera que las instalaciones de reciclaje de todo el mundo comiencen a implementar esta técnica. Si es as?, los consumidores pueden esperar alg?n d?a tener la oportunidad de comprar productos de jab?n sostenibles revolucionarios que también conduzcan a una reducci?n de los desechos pl?sticos en los vertederos.
https://www.aglitk.com/clip/5c64906d-854d-4ed1-a993-f431bf3f7530_16-9-aspect-ratio_default_0.jpg Playa llena de pl?sticos | Maxim Blinkov
*“Debe tenerse en cuenta que la contaminaci?n pl?stica es un desaf?o global en lugar de un problema de unos pocos pa?ses. En comparaci?n con un proceso sofisticado y un catalizador o reactivo complejo, un proceso simple puede ser m?s accesible para muchos otros pa?ses del mundo”, a?adi?. “Espero que esto pueda ser un buen comienzo para la guerra contra la contaminaci?n pl?stica”.
Estudio de referencia: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh0993
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Contacto de la secci?n de Medio Ambiente: crisisclimatica@prensaiberica.es
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