Hay una nueva investigación sobre el plástico que promete una revolución tanto para la gestión de residuos plásticos como para la transmisión de electricidad. Investigadores de la Universidad de Swansea en el Reino Unido han descubierto recientemente una nueva forma de reciclar un tipo específico de plástico (plástico negro) de manera que pueda generar electricidad.
El proceso de investigación implicó descomponer el plástico negro en sus componentes (carbono, hidrógeno) y luego reutilizar los componentes individuales para generar electricidad.
Según su pequeño modelo, los hallazgos finales indicaron que el proceso era posible y que el experimento fue un éxito. Desde entonces, la investigación se ha hecho pública a través de The Journal for Carbon Research.
Dado que el mundo ya sufre problemas de desbordamiento de desechos plásticos, los resultados del experimento ya han despertado nuevas esperanzas en la creencia de que todavía hay una manera de aprovechar los desechos plásticos y, por lo tanto, gestionarlos mejor.
El proceso de transformación
Hoy en día se utilizan cientos de tipos de plásticos, cada uno de ellos único en su composición química, y sólo unos pocos pueden reciclarse. Los investigadores de la Universidad de Swansea eligieron el plástico negro, una de las muchas formas únicas de plástico que circulan hoy en día y que se utilizan comúnmente como envases de alimentos.
Según el investigador principal del proyecto, el Dr. Alvin Orbaek White del Instituto de Investigación de Seguridad Energética (ESRI) de la universidad, todo el experimento utilizó nanotubos de carbono como base.
Los nanotubos de carbono se construyeron desde cero utilizando el carbono que se liberó después de que el plástico negro se descompusiera en sus moléculas constituyentes al comienzo del experimento.
“Como los plásticos son sustancias químicas puras y altamente refinadas, pueden descomponerse en estos elementos y luego unirse en diferentes disposiciones para producir materiales de alto valor, como los nanotubos de carbono”, explicó el Dr. Alvin sobre el proceso de formación de los nanotubos de carbono.
Los nanotubos tienen una presencia importante en este experimento, y todo por una buena razón. Según la investigación, los nanotubos son naturalmente súper fuertes, gracias a su exclusivo enlace carbono-carbono que les otorga una fuerza similar a la de los diamantes.
La ironía es que son realmente pequeños: unas 80.000 veces más delgados que un mechón de cabello humano, según el Dr. Alvin. Los propios nanotubos se crearon con sumo cuidado para generar el mejor conductor posible.
Durante el experimento, el material de nanotubos de carbono se añadió mediante cables eléctricos a un modelo que constaba de una bombilla, el nanotubo de carbono y otros equipos. El experimento se consideró un éxito cuando la bombilla se encendió como se esperaba.
Otros ejemplos de reciclaje químico
Tras el éxito de su experimento, los investigadores, dirigidos por el Dr. Alvin, ya están estudiando un mayor desarrollo en forma de expansión comercial hasta 2022.
El Dr. Alvin ha revelado que los nanotubos de carbono, cuando se mejoren, pueden ser alternativas perfectas a los metales utilizados en los cables eléctricos hoy en día, que son propensos a sobrecalentarse durante la distribución de electricidad en distancias más largas y, por lo tanto, fallan con el tiempo.
Como tal, ya hay planes en marcha para aprovechar aún más los residuos de plástico, especialmente el plástico negro, para crear cables eléctricos de carbono mejores y de mayor pureza que sean aptos para algo más que experimentos.
El grupo también tiene planes de mejorar la estructura y el rendimiento de su material de nanotubos de carbono para que pueda estar listo para sus futuros planes de expansión cuando se hagan realidad.
El mayor atractivo de todo el proyecto es que generaría electricidad renovable y al mismo tiempo ayudaría a resolver el dilema mundial de los residuos plásticos.
Mientras tanto, una serie de nuevos proyectos están despertando aún más interés en el ámbito de las energías renovables. Los últimos incluyen:
1. PDK y la capacidad de reciclar sin cesar
La polidicetoenamina, comúnmente abreviada simplemente como PDK, es una forma relativamente nueva de plástico que puede reciclarse una y otra vez después de su uso y convertirse en nuevos plásticos de cualquier color o forma.
PDK, que ya ha causado revuelo entre los entusiastas del reciclaje en todo el mundo debido a su singularidad, fue creado por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de Estados Unidos.
A diferencia de muchos otros plásticos, el PDK se puede descomponer en sus componentes constituyentes y luego volver a ensamblarse para crear un nuevo plástico de diferente textura y composición sin afectar su calidad.
El plástico se creó con el objetivo de desarrollar un “plástico circular”, es decir, que pueda reciclarse adecuadamente y que pueda competir con los “plásticos lineales” actuales que no fueron diseñados para ser reciclados. Para crear PDK, los investigadores tuvieron que llegar a las moléculas de carbono más básicas y descubrir cómo podrían manipularse desde el principio.
Para los investigadores, el motivo principal del esfuerzo fue la necesidad de crear una solución que pudiera abordar el actual problema global del desbordamiento de residuos plásticos, que ha provocado que los plásticos lleguen a los océanos y a los vertederos desbordados. Creen que con los PDK, los plásticos pueden reciclarse en lugar de eliminarse y, finalmente, reutilizarse en la vida cotidiana.
La química ya respalda la teoría. “Con los PDK, los enlaces inmutables de los plásticos convencionales se reemplazan por enlaces reversibles que permiten que el plástico se recicle de manera más efectiva”, dice Brett Helms, científico del laboratorio que formó parte del equipo de investigación.
2. Captura y reciclaje de carbono sin fin
La electricidad renovable obtenida a partir de nanotubos de carbono no es todo lo que piensa el Dr. Alvin Orbaek White. Como becario Ser Cymru II y beneficiario de una subvención del Gobierno de Gales y del Fondo de Desarrollo Regional de la Unión Europea para la investigación sobre nanotubos de carbono, su objetivo es encontrar nuevas formas de limpiar el mundo de plástico y carbono peligrosos.
Como parte de su continuo experimento con nanotubos de carbono, y junto con su equipo, está diseñando formas de convertir plásticos de forma económica utilizando este nuevo método de nanotubos.
Su principal objetivo es asegurarse de que “no quede carbono”, por lo que ha ideado un sistema interminable de captura y reciclaje que atrapa cualquier carbono que se escape y lo recicla hasta que quede cada vez menos.
El proceso emplea principalmente depuradores químicos para esta tarea, que se colocan alrededor del respiradero para capturar el carbono que se escapa a través de los gases de escape y atraparlo para su posterior reciclaje.
Hay una nueva investigación sobre el plástico que promete una revolución tanto para la gestión de residuos plásticos como para la transmisión de electricidad. Investigadores de la Universidad de Swansea en el Reino Unido han descubierto recientemente una nueva forma de reciclar un tipo específico de plástico (plástico negro) de manera que pueda generar electricidad.
El proceso de investigación implicó descomponer el plástico negro en sus componentes (carbono, hidrógeno) y luego reutilizar los componentes individuales para generar electricidad.
Según su pequeño modelo, los hallazgos finales indicaron que el proceso era posible y que el experimento fue un éxito. Desde entonces, la investigación se ha hecho pública a través de The Journal for Carbon Research.
Dado que el mundo ya sufre problemas de desbordamiento de desechos plásticos, los resultados del experimento ya han despertado nuevas esperanzas en la creencia de que todavía hay una manera de aprovechar los desechos plásticos y, por lo tanto, gestionarlos mejor.
El proceso de transformación
Hoy en día se utilizan cientos de tipos de plásticos, cada uno de ellos único en su composición química, y sólo unos pocos pueden reciclarse. Los investigadores de la Universidad de Swansea eligieron el plástico negro, una de las muchas formas únicas de plástico que circulan hoy en día y que se utilizan comúnmente como envases de alimentos.
Según el investigador principal del proyecto, el Dr. Alvin Orbaek White del Instituto de Investigación de Seguridad Energética (ESRI) de la universidad, todo el experimento utilizó nanotubos de carbono como base.
Los nanotubos de carbono se construyeron desde cero utilizando el carbono que se liberó después de que el plástico negro se descompusiera en sus moléculas constituyentes al comienzo del experimento.
“Como los plásticos son sustancias químicas puras y altamente refinadas, pueden descomponerse en estos elementos y luego unirse en diferentes disposiciones para producir materiales de alto valor, como los nanotubos de carbono”, explicó el Dr. Alvin sobre el proceso de formación de los nanotubos de carbono.
Los nanotubos tienen una presencia importante en este experimento, y todo por una buena razón. Según la investigación, los nanotubos son naturalmente súper fuertes, gracias a su exclusivo enlace carbono-carbono que les otorga una fuerza similar a la de los diamantes.
La ironía es que son realmente pequeños: unas 80.000 veces más delgados que un mechón de cabello humano, según el Dr. Alvin. Los propios nanotubos se crearon con sumo cuidado para generar el mejor conductor posible.
Durante el experimento, el material de nanotubos de carbono se añadió mediante cables eléctricos a un modelo que constaba de una bombilla, el nanotubo de carbono y otros equipos. El experimento se consideró un éxito cuando la bombilla se encendió como se esperaba.
Otros ejemplos de reciclaje químico
Tras el éxito de su experimento, los investigadores, dirigidos por el Dr. Alvin, ya están estudiando un mayor desarrollo en forma de expansión comercial hasta 2022.
El Dr. Alvin ha revelado que los nanotubos de carbono, cuando se mejoren, pueden ser alternativas perfectas a los metales utilizados en los cables eléctricos hoy en día, que son propensos a sobrecalentarse durante la distribución de electricidad en distancias más largas y, por lo tanto, fallan con el tiempo.
Como tal, ya hay planes en marcha para aprovechar aún más los residuos de plástico, especialmente el plástico negro, para crear cables eléctricos de carbono mejores y de mayor pureza que sean aptos para algo más que experimentos.
El grupo también tiene planes de mejorar la estructura y el rendimiento de su material de nanotubos de carbono para que pueda estar listo para sus futuros planes de expansión cuando se hagan realidad.
El mayor atractivo de todo el proyecto es que generaría electricidad renovable y al mismo tiempo ayudaría a resolver el dilema mundial de los residuos plásticos.
Mientras tanto, una serie de nuevos proyectos están despertando aún más interés en el ámbito de las energías renovables. Los últimos incluyen:
1. PDK y la capacidad de reciclar sin cesar
La polidicetoenamina, comúnmente abreviada simplemente como PDK, es una forma relativamente nueva de plástico que puede reciclarse una y otra vez después de su uso y convertirse en nuevos plásticos de cualquier color o forma.
PDK, que ya ha causado revuelo entre los entusiastas del reciclaje en todo el mundo debido a su singularidad, fue creado por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de Estados Unidos.
A diferencia de muchos otros plásticos, el PDK se puede descomponer en sus componentes constituyentes y luego volver a ensamblarse para crear un nuevo plástico de diferente textura y composición sin afectar su calidad.
El plástico se creó con el objetivo de desarrollar un “plástico circular”, es decir, que pueda reciclarse adecuadamente y que pueda competir con los “plásticos lineales” actuales que no fueron diseñados para ser reciclados. Para crear PDK, los investigadores tuvieron que llegar a las moléculas de carbono más básicas y descubrir cómo podrían manipularse desde el principio.
Para los investigadores, el motivo principal del esfuerzo fue la necesidad de crear una solución que pudiera abordar el actual problema global del desbordamiento de residuos plásticos, que ha provocado que los plásticos lleguen a los océanos y a los vertederos desbordados. Creen que con los PDK, los plásticos pueden reciclarse en lugar de eliminarse y, finalmente, reutilizarse en la vida cotidiana.
La química ya respalda la teoría. “Con los PDK, los enlaces inmutables de los plásticos convencionales se reemplazan por enlaces reversibles que permiten que el plástico se recicle de manera más efectiva”, dice Brett Helms, científico del laboratorio que formó parte del equipo de investigación.
2. Captura y reciclaje de carbono sin fin
La electricidad renovable obtenida a partir de nanotubos de carbono no es todo lo que piensa el Dr. Alvin Orbaek White. Como becario Ser Cymru II y beneficiario de una subvención del Gobierno de Gales y del Fondo de Desarrollo Regional de la Unión Europea para la investigación sobre nanotubos de carbono, su objetivo es encontrar nuevas formas de limpiar el mundo de plástico y carbono peligrosos.
Como parte de su continuo experimento con nanotubos de carbono, y junto con su equipo, está diseñando formas de convertir plásticos de forma económica utilizando este nuevo método de nanotubos.
Su principal objetivo es asegurarse de que “no quede carbono”, por lo que ha ideado un sistema interminable de captura y reciclaje que atrapa cualquier carbono que se escape y lo recicla hasta que quede cada vez menos.
El proceso emplea principalmente depuradores químicos para esta tarea, que se colocan alrededor del respiradero para capturar el carbono que se escapa a través de los gases de escape y atraparlo para su posterior reciclaje.