La cattura e lo stoccaggio dell'anidride carbonica sono necessari per ridurre il contenuto di CO2 nell'atmosfera. Ma il riciclaggio della CO2 per creare plastiche ecocompatibili è qualcosa di nuovo che i ricercatori stanno sperimentando. Un team guidato da chimici dell'Università di Liegi ha sviluppato un metodo innovativo per produrre plastiche riciclabili utilizzando l'anidride carbonica (CO2).
I chimici dell'Università di Liרge hanno sviluppato con successo una tecnica innovativa per la produzione di poliuretano che utilizza la CO2 per produrre plastiche innovative e altamente riciclabili . Una nuova tecnica per la produzione di plastiche poliuretaniche facilmente riciclabili è stata descritta in uno studio condotto da ricercatori dell'Università di Liרge , in collaborazione con l'Università di Mons e l'Università dei Paesi Baschi.
Christophe Detrembleur , chimico del Centro per la Formazione e la Ricerca sulle Macromolecole (CERM) dell'Università di Liegi, spiega: "Questo dato è impressionante, ma non sorprendente, perché le materie plastiche, note anche come polimeri sintetici, hanno riscosso un grande successo grazie alle loro caratteristiche insostituibili: sono leggere, economiche e incredibilmente versatili. Tuttavia, il fatto che siano difficili da riciclare, o addirittura impossibili nel caso dei materiali termoindurenti, ha gravi conseguenze".
Le materie plastiche di base hanno rivoluzionato le industrie in tutto il mondo. Dall'edilizia all'abbigliamento, dai veicoli agli imballaggi alimentari, queste plastiche sono diventate parte integrante della nostra vita quotidiana. Infatti, il loro utilizzo globale nel solo 2019 è stato stimato in ben 460 milioni di tonnellate.
L'incapacità di riciclare la plastica non solo comporta l'esaurimento delle risorse fossili utilizzate nella sua produzione, ma anche la sua prolungata presenza in natura e negli oceani. È fondamentale per la nostra società sviluppare e produrre rapidamente materie plastiche che possano essere riciclate senza sforzo quando raggiungono la fine della loro vita utile.
Thomas Habets , dottorando al CERM e primo autore dell'articolo, spiega: "La particolarità di questo approccio è l'utilizzo dell'anidride carbonica (CO2), uno dei principali rifiuti emblematici della nostra società, come materia prima per la produzione dei componenti base, o monomeri, necessari per la fabbricazione di questi nuovi prodotti. La struttura dei monomeri può essere facilmente modificata, consentendo di produrre plastiche con un'ampia gamma di proprietà, da elastomeri altamente malleabili come i siliconi a materiali più rigidi come il polistirene."
A differenza delle plastiche composte da lunghe catene molecolari, queste plastiche sostenibili prodotte con CO2 possiedono una struttura chimica unica che forma una rete tridimensionale. Questa caratteristica, tipica dei materiali termoindurenti difficili da riciclare, conferisce loro maggiore durata e resistenza.
I poliuretani sviluppati a partire dal riciclo dell'anidride carbonica possiedono innovativi legami chimici dinamici. Ciò significa che, nonostante la loro composizione termoindurente, possono essere facilmente rimodellati tramite scambi di legami chimici in condizioni di reazione blande.
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Il principale vantaggio di questa nuova tecnologia risiede nella sua capacità di ampliare la gamma di proprietà accessibili, offrendo al contempo numerosi metodi per il riciclo dei materiali a fine vita.
Habets spiega: "Queste nuove plastiche possono essere riciclate in diversi modi, semplicemente rimodellandole tramite riscaldamento, oppure mescolando diversi tipi di plastica per creare materiali ibridi con nuove proprietà, o ancora scomponendole nei loro monomeri costituenti, il che è ideale per eliminare additivi come i coloranti o per riciclare i materiali compositi."
Con un focus sulla futura industrializzazione della valorizzazione della CO2, questo studio evidenzia l'utilizzo diretto della CO2 di scarto come preziosa risorsa chimica. Christophe Detrembleur afferma: "Questo è il primo studio preliminare che utilizza i nostri nuovi elementi costitutivi e plastiche, ma è davvero notevole constatare che i nostri materiali possono già raggiungere proprietà simili a quelle di alcune plastiche convenzionali derivate dal petrolio".
Il riciclo della CO2 per creare plastiche ecocompatibili, emergendo come una potenziale soluzione, ha la capacità di sviluppare plastiche sostenibili con un'ampia gamma di proprietà, in grado di soddisfare agevolmente le esigenze delle nostre applicazioni quotidiane.
