Secondo uno studio del 2020 , gli Stati Uniti generano più rifiuti di plastica di qualsiasi altro paese, circa 46,3 milioni di tonnellate, o 287 libbre a persona all’anno .
Il tasso di riciclaggio del 9% del paese non reggerà mai il passo. Perché così basso? La chimica della plastica di oggi rende più difficile il riciclaggio. Anche i materiali termoplastici che possono essere fusi si indeboliscono ad ogni riutilizzo. E questo porta alla vera barriera al riciclaggio: l’economia. Semplicemente non c’è alcun incentivo al profitto.
Ma ora un gruppo di chimici dell’Università della Carolina del Nord a Chapel Hill ha ribaltato la situazione scoprendo un metodo per scomporre la plastica per creare un nuovo materiale che è più forte e resistente dell’originale, il che significa che è potenzialmente più prezioso.
“Il nostro approccio vede i rifiuti di plastica come una risorsa potenzialmente preziosa per la produzione di nuove molecole e materiali”, ha affermato Frank Leibfarth, assistente professore di chimica presso l’UNC College of Arts & Sciences. “Speriamo che questo metodo possa generare un incentivo economico per riciclare la plastica, trasformando letteralmente la spazzatura in un tesoro”.
Leibfarth e il professore dell’UNC-Chapel Hill Erik Alexanian, specializzato in sintesi chimica , descrivono l’approccio che potrebbe chiudere il cerchio sul riciclaggio della plastica sulla rivista Science .
I legami carbonio-idrogeno sono alcuni dei legami chimici più forti in natura. La loro stabilità rende difficile trasformare i prodotti naturali in medicinali e difficile riciclare la plastica di base.
Ma modificando i legami carbonio-idrogeno che sono comuni nei polimeri, gli elementi costitutivi della plastica moderna utilizzata nei sacchetti della spesa, nelle bottiglie di bibite e d’acqua, negli imballaggi alimentari, nei ricambi auto e nei giocattoli, la durata dei polimeri potrebbe essere ampliata oltre il monouso plastica.
Con un reagente appena identificato in grado di rimuovere gli atomi di idrogeno dai composti medicinali e dai polimeri, i chimici dell’UNC sono stati in grado di creare nuovi legami in luoghi precedentemente considerati non reattivi.
“La versatilità del nostro approccio è che consente molte preziose trasformazioni dei legami carbonio-idrogeno su una gamma così ampia di composti importanti”, ha affermato Alexanian.
Riciclo plastica: Trasformare la spazzatura in un tesoro
Il Gruppo Leibfarth in Carolina è focalizzato sulla progettazione di polimeri più intelligenti, più funzionali e più sostenibili.
Con il supporto dell’NC Policy Collaboratory, il team ha sviluppato un polimero super assorbente in grado di rimuovere sostanze chimiche pericolose dall’acqua potabile.
I ricercatori hanno immaginato di utilizzare l’approccio innovativo per trasformare i rifiuti di plastica difficili da riciclare in una classe di polimeri di alto valore.
Hanno iniziato con imballaggi in schiuma di plastica utilizzati per proteggere l’elettronica durante la spedizione che altrimenti finisce nelle discariche. Campioni di schiuma post-consumo sono stati forniti da High Cube LLC, una società di riciclaggio di Durham, NC. La schiuma è composta da una plastica a bassa densità chiamata poliolefina commerciale.
Estraendo selettivamente atomi di idrogeno dalla poliolefina, i chimici hanno escogitato un modo per espandere la vita della plastica monouso in una plastica di alto valore nota come ionomero. Uno ionomero popolare è SURLYN di Dow, un materiale di riferimento utilizzato in un’ampia varietà di imballaggi alimentari.
La maggior parte della plastica riciclata viene “riciclata” in prodotti di qualità inferiore come tappeti o indumenti in poliestere, che potrebbero comunque finire nelle discariche. La plastica scartata nei corsi d’acqua mette in pericolo la vita marina se le tartarughe scambiano la plastica oceanica per cibo.
Ma se la chimica può essere applicata ripetutamente ai polimeri per aiutarli a riciclarli più e più volte, “potrebbe cambiare il modo in cui guardiamo alla plastica “, ha detto Leibfarth.
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