Stiamo affrontando la nostra più grande sfida ambientale: l'inquinamento da plastica. Il PET, la plastica più comunemente utilizzata, è presente ovunque e solo il 30% di questo materiale può essere riciclato meccanicamente. Per aumentare questo tasso, i ricercatori stanno cercando processi chimici in grado di riciclare i rifiuti plastici comuni.
Il team di ricerca del Virginia Tech , guidato dal dottorando Adam McNeeley e dal professore emerito YA Liu, ha scoperto un processo chimico per riciclare con precisione i comuni rifiuti di plastica , come il polietilene tereftalato (PET). Il loro lavoro fornisce una valutazione completa della termodinamica, della chimica, della purificazione, della gestione dei rifiuti e della progettazione sostenibile dei processi di depolimerizzazione del PET.
I ricercatori hanno creato un modello di simulazione che quantifica i bilanci di massa ed energia, la domanda di energia e le emissioni di anidride carbonica per quattro processi di depolimerizzazione, fornendo una base quantitativa per gli operatori del settore.
"Esistono molti modi diversi per depolimerizzare il PET e tre di questi sono attualmente in fase di sviluppo per l'uso commerciale; in questo studio, dimostriamo come questi diversi metodi si confrontano dal punto di vista del processo chimico", afferma McNeeley.
Punti salienti: il processo chimico aiuta a riciclare i rifiuti di plastica
- Analisi dei 3 principali processi di riciclaggio chimico, glicolisi, metanolisi e idrolisi.
- La glicolisi è il processo meno dispendioso in termini energetici, forse grazie alla sua più facile purificazione.
- La metanolisi si è dimostrata accurata quando il processo di purificazione in corso era complesso.
- L'idrolisi risulta essere il processo più complesso e dispendioso in termini energetici.
- Percorsi di depolimerizzazione analizzati utilizzando glicole etilenico, metanolo o acqua per produrre monomeri che possono essere purificati e riconvertiti in polimeri PET riciclati.
"L'importanza di questa ricerca risiede nell'individuare e sviluppare i metodi più economici ed efficienti per riciclare il PET. Esiste un chiaro desiderio da parte del pubblico di utilizzare prodotti realizzati con materiali riciclati, ma se il materiale riciclato costa molto di più del materiale vergine, le persone saranno meno propense ad acquistarlo", afferma McNeeley.
Opportunità dello studio
- La depolimerizzazione chimica apre diverse vie di purificazione, consentendo il riciclo di rifiuti di PET di qualsiasi qualità, compresi imballaggi e tessuti, che costituiscono la maggior parte dell'uso finale del PET.
- Aziende come Eastman Chemical Co. stanno attivamente sviluppando tecnologie di riciclo chimico del PET; negli Stati Uniti è già stata costruita a Kingsport, nel Tennessee, la prima unità di depolimerizzazione su larga scala che utilizza la metanolisi.
Avete mai sentito parlare di quell'uomo che ricicla i rifiuti secchi e offre ricompense in cambio?
Limiti di Processo
- Riciclo meccanico non può rimuovere alcuni coloranti e impurità provenienti dai rifiuti di PET.
- Alcuni processi hanno limitazioni di equilibrio che riduce la resa del prodotto.
- Alte temperature può causare degradazione e formazione di sottoprodotti indesiderati.
- La separazione di solventi come metanolo e glicole etilenico dai prodotti è energia intensa.
I ricercatori concludono che è possibile che i processi chimici possano riciclare i comuni rifiuti plastici. Tuttavia, c'è ancora molto lavoro da fare per superare le sfide che si presentano durante il processo.
