In una recente scoperta, i ricercatori della Tokyo Metropolitan University hanno trovato un innovativo processo chimico per il riciclo della plastica a zero rifiuti che trasforma i rifiuti di plastica, come il poliestere delle bottiglie, in preziosi elementi costitutivi. Il metodo utilizza un solvente conveniente e un catalizzatore al titanio per riciclare i poliesteri in composti intermedi e produrre sostanze chimiche importanti come chetoni, aldeidi e ammine. Crea pochi rifiuti, funziona a pressione normale e può essere facilmente ampliato.
Un team di ricercatori dell'Università Metropolitana di Tokyo ha fatto una scoperta innovativa e interessante. Hanno ideato un processo chimico innovativo che rivoluziona il riciclo del poliestere , come quello presente nelle bottiglie di plastica. Trasformando questi poliesteri in morfolina ammide, un elemento costitutivo estremamente versatile e prezioso, hanno aperto nuove possibilità per la sintesi di diversi composti.
Ciò che distingue questo processo è la sua notevole efficienza, con una reazione ad alto rendimento e zero sprechi. Inoltre, è ecocompatibile, privo di sostanze chimiche nocive e facilmente scalabile per un'applicazione su larga scala. Questo team di ricerca è riuscito a interrompere il costoso ciclo di riciclo a circuito chiuso , consentendo la trasformazione dei rifiuti di plastica in prodotti di maggior valore.
Riciclaggio tradizionale vs. Upcycling
Il riciclo riveste un ruolo imprescindibile nella nostra lotta contro i rifiuti di plastica. Il riciclo dei poliesteri, ad esempio, incluso il polietilene tereftalato (PET) delle bottiglie di plastica, spesso richiede energia per raggiungere le temperature necessarie alle reazioni chimiche, oppure condizioni fortemente alcaline che generano rifiuti chimici. Alla fine del processo, otteniamo composti intermedi che vengono utilizzati per realizzare gli stessi prodotti da cui provengono. Questo non solo può essere uno spreco, ma anche economicamente non sostenibile.
È qui che entra in gioco il concetto di upcycling . I ricercatori stanno esplorando attivamente modi per interrompere questo ciclo chiuso e trasformare i rifiuti di plastica in composti che abbiano maggiore valore e utilità per la società. Adottare un approccio a ciclo aperto come questo si rivela un elemento cruciale per implementare strategie pratiche che consentano la nostra transizione verso una società più ecocompatibile.
Svolta nella conversione chimica
Un team guidato dal professore associato Yohei Ogiwara e dal professor Kotohiro Nomura dell'Università Metropolitana di Tokyo ha sviluppato un metodo innovativo per convertire i poliesteri in un versatile elemento costitutivo, riducendo al minimo gli sprechi.
Utilizzando un solvente a basso costo chiamato morfolina e una piccola quantità di un catalizzatore a base di titanio, sono riusciti a trasformare i poliesteri in ammidi di morfolina. Questo non solo consente il riciclo dei poliesteri in composti intermedi per la produzione di altro poliestere, ma permette anche la facile produzione di chetoni, aldeidi e ammine. Queste famiglie di composti chimici sono essenziali per la creazione di un'ampia gamma di composti di valore, rendendo questo processo una notevole forma di upcycling.
Il nuovo processo non richiede materiali costosi né condizioni operative estreme e produce pochi rifiuti chimici. La resa è elevata e il solvente non utilizzato può essere facilmente recuperato. Inoltre, è necessaria solo una piccola quantità di catalizzatore per far procedere la reazione a una velocità ragionevole e il prodotto può essere separato mediante semplice filtrazione.
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Il team sottolinea che la reazione principale può avvenire a pressione normale , senza bisogno di recipienti o dispositivi di reazione speciali. Ciò consente una facile scalabilità della reazione, anche in un ambiente di laboratorio. Per dimostrarlo, il team ha fatto reagire con successo 50 g di materiale PET proveniente da una bottiglia per bevande con morfolina, ottenendo una resa di oltre 70 grammi di ammide di morfolina, con una resa del 90%.
Affrontare le conseguenze e le prospettive future
Il mondo sta affrontando un grave problema di rifiuti di plastica. Abbiamo bisogno di strategie innovative per affrontare questo problema e trovare nuovi usi per la plastica. Il team ha ideato un metodo di upcycling della plastica a basso costo e a zero rifiuti per trasformare i rifiuti di poliestere in prodotti chimici speciali. Questa soluzione potrebbe essere implementata presto.
Fonte : Riciclo chimico del PET in morfolina ammide come versatile elemento costitutivo sintetico
