Para muchos, la pizza es un plato reconfortante. No es de extrañar que una sola persona en Estados Unidos consuma alrededor de 46 porciones (23 kg) al año. La mayoría de las pizzas se envasan en cajas de cartón corrugado, difíciles de reciclar debido a los residuos de grasa y queso. Para abordar este problema, los investigadores del INL buscan superar el desafío del reciclaje de cajas de pizza con nuevos enfoques.
Una investigación reciente del Laboratorio Nacional de Idaho (INL) se centra en la descontaminación de cartones mediante técnicas de separación de materiales . Al abordar este problema, el estudio contribuye a que el consumo de pizza sea más ecológico y, al mismo tiempo, reduce las preocupaciones sobre el suministro para los soldados estadounidenses.
Aaron Wilson, investigador principal del experimento con cajas de pizza, declaró: «La separación de materiales será fundamental para reducir los residuos en los sectores energético y de defensa . Para que las separaciones específicas sean posibles, primero debemos demostrar el concepto general de separación de materiales, que es precisamente lo que logró este estudio».
Esta iniciativa forma parte del Programa ReSource de DARPA, que busca transformar los desechos militares , especialmente los plásticos, en recursos valiosos para reducir las vulnerabilidades en el suministro . La vulnerabilidad de las cadenas de suministro ante los ataques enemigos es un aspecto crucial de la logística militar. Para solucionar estos problemas, las bases militares podrían convertir la basura en recursos útiles, como combustible.
Cada entrega a las tropas en el campo de batalla pone en riesgo al personal, ya que los suministros son tan vulnerables a los ataques enemigos como el propio frente. En las instalaciones militares, convertir la basura en recursos utilizables, como combustible, podría ayudar a reducir estas amenazas.
Wilson y sus colegas se propusieron probar un enfoque de separación más amplio para tener éxito con la iniciativa de desechos de combate.
Aspectos destacados: Experimento de la caja de pizza
Wilson y su equipo utilizaron dimetil éter (DME) , un producto químico respetuoso con el medio ambiente, para eliminar el cartón contaminado en su experimento con cajas de pizza.
- El experimental El equipo consta de dos reactores verticales de acero inoxidable.Uno es para extraer líquidos de sólidos usando un solvente y otro es para separar el solvente de los líquidos.
- El equipo añade el disolvente al primer reactor después de cargar el material a limpiar.
- Luego combina el solvente con las cajas de cartón provocando una reacción química que elimina las impurezas del cartón dejándolo limpio y listo para ser reutilizado.
- Cuando la característica El cartón ha sido limpiado, El disolvente se vacía en el reactor inferior.
- El equipo utiliza un vacío para extraer el solvente DME del reactor y bombearlo a un tanque de retención o nuevamente al primer cilindro para limpiar más material.
Wilson destacó además: “Con el proceso del reactor, pudimos extraer los contaminantes en fracciones separadas . Teníamos una fracción dominada por aceites, otra dominada por agua y otra dominada por sólidos más secos”.
Para reducir el impacto ambiental, las empresas emergentes se están centrando en métodos ecológicos para extraer litio para vehículos eléctricos.
¿Por qué la extracción DME?
La técnica de extracción con DME presenta importantes ventajas sobre los procedimientos típicos de lavado con agua . Funciona en un circuito cerrado, reutilizando la solución de DME para limpiar nuevos residuos. La técnica puede adaptarse a cualquier escala.
Según Wilson, el lavado con agua es similar a remojar la basura en un lavavajillas y luego secarla, lo que supone un gasto energético considerable. Este método de tratamiento genera una enorme cantidad de aguas residuales con una amplia gama de contaminantes.
De las cenas de pizza al campo de batalla: ¿Qué sigue?
Los investigadores del INL superan el desafío del reciclaje de cajas de pizza y su éxito ha abierto posibilidades para una gama más amplia de aplicaciones, incluida la reutilización de desechos militares.
Según Jeff Lacey, investigador principal del proyecto de DARPA, «Saber que esto funciona con las cajas de pizza altamente contaminadas ha ayudado a validar el sistema para su uso en el campo de batalla . El mayor desafío ahora será hacer que el sistema sea más ligero».
“El INL comenzó con este estudio de caso sobre cajas de pizza porque a la mayoría de la gente le preocupa reciclar correctamente los residuos alimentarios . Pero, en definitiva, esta investigación tiene muchísimas aplicaciones posibles para la seguridad nacional y un futuro con cero emisiones netas”, añadió Jeff.
Además, la técnica de extracción con solventes, sumada al reciclaje de cajas de pizza, tiene el potencial de reciclar baterías de manera eficiente . Esto se logra separando los intermedios líquidos de los sólidos y contribuyendo a una economía circular sostenible mediante la reutilización de los materiales de extracción de desecho.
