Una investigación podría abrir una nueva puerta para aprovechar uno de los residuos plásticos más abundantes del planeta. Científicos del Oak Ridge National Laboratory (ORNL), del Departamento de Energía de Estados Unidos, desarrollaron un método capaz de transformar polietileno, uno de los plásticos más utilizados en productos cotidianos, en combustibles similares a la gasolina y el diésel. 🤯
El polietileno está presente en objetos como bolsas de compras y tablas de cortar de plástico, pero una gran cantidad termina convirtiéndose en residuos. Ahora, los investigadores encontraron una manera de romper sus largas cadenas moleculares y convertirlas en hidrocarburos de menor tamaño que pueden utilizarse para producir combustibles.
🧪 ¿Cómo convierten el plástico en combustible?
La clave del proceso está en combinar el polietileno con sales fundidas que contienen cloruro de aluminio. Estas sales cumplen una doble función: actúan como medio para realizar la reacción y, al mismo tiempo, proporcionan los sitios catalíticos que permiten transformar químicamente el plástico.
Los investigadores descubrieron que los átomos de aluminio cargados pueden unirse con otros átomos y generar sitios altamente ácidos. Estos puntos son capaces de atacar las largas cadenas que forman el polietileno y dividirlas en moléculas de hidrocarburos más pequeñas.
🔬 Para comprender exactamente qué ocurría durante la reacción, el equipo utilizó diferentes técnicas científicas, entre ellas espectroscopia de rayos X blandos, resonancia magnética nuclear, dispersión de neutrones y análisis mediante cromatografía de gases y espectrometría de masas.
Los experimentos también permitieron comprobar que la estructura del plástico influye en el tipo de combustible obtenido. Las cadenas de polímero más sencillas tendieron a producir compuestos similares a la gasolina, mientras que las estructuras más complejas generaron productos parecidos al diésel.
🔥 Una temperatura mucho menor
Uno de los aspectos que más llamó la atención de los investigadores es la temperatura necesaria para realizar el proceso.
El método consiguió transformar los residuos de polietileno utilizando temperaturas inferiores a los 200 °C, mientras que técnicas convencionales como la pirólisis suelen necesitar temperaturas de aproximadamente 450 a 500 °C para romper el plástico y convertirlo en hidrocarburos.
Para ponerlo en perspectiva, los 200 °C están dentro de un rango comparable al de un horno de cocina convencional. 🍳
Además, el nuevo procedimiento no necesita catalizadores de metales nobles, disolventes orgánicos, hidrógeno externo ni un iniciador químico para comenzar la reacción.
Según los investigadores, esta combinación podría hacer que el proceso sea más sencillo de desarrollar y eventualmente escalar, aunque todavía se encuentra en una etapa experimental.
⛽ ¿Cuánto combustible lograron obtener?
En los experimentos realizados en el laboratorio se consiguió un rendimiento de gasolina cercano al 60 % bajo condiciones relativamente moderadas.
“Desarrollamos una conversión eficiente y selectiva de polietileno a gasolina”, explicó Liqi Qiu, investigador de la Universidad de Tennessee, Knoxville, quien realizó gran parte de los experimentos en el laboratorio de ORNL.
La tecnología ya despertó interés suficiente para que los investigadores solicitaran una patente, mientras que los resultados fueron publicados en el Journal of the American Chemical Society.
🌎 ¿Podría ayudar con el problema de los residuos plásticos?
El objetivo de los científicos no es solamente producir combustible, sino comprender la química que permite transformar los polímeros que normalmente terminan como residuos.
El polietileno es un material ampliamente disponible, por lo que encontrar métodos más eficientes para procesarlo podría abrir nuevas posibilidades para el aprovechamiento de estos desechos.
Los investigadores consideran que, si la tecnología logra superar las pruebas necesarias y puede escalarse fuera del laboratorio, podría contribuir tanto al aprovechamiento de residuos como a determinados objetivos relacionados con la seguridad energética y la competitividad industrial de Estados Unidos. 🌱⚙️
El proyecto también se apoya en décadas de investigación de ORNL sobre sales fundidas, materiales que pueden mantenerse estables bajo condiciones químicas exigentes. Aunque originalmente fueron estudiadas para aplicaciones relacionadas con la energía nuclear, ahora los científicos están explorando su utilidad en un campo completamente diferente: convertir residuos plásticos en productos de mayor valor.
🧠 El siguiente paso será seguir estudiando cada etapa de la reacción para determinar cómo mejorar el proceso y evaluar sus posibilidades de aplicación a mayor escala.
♻️⛽ De un residuo plástico que normalmente termina en la basura a moléculas similares a las de un combustible: la ciencia sigue buscando nuevas formas de aprovechar materiales que durante décadas han representado un enorme desafío ambiental.