La maggior parte dei 150 milioni di tonnellate di plastica prodotta nel mondo ogni anno finisce nelle discariche, gli oceani e altrove. Meno del 9% della plastica viene riciclata negli Stati Uniti, sale a circa il 30% in Europa.

Questo è un problema da 176 miliardi di dollari, il potenziale risparmio energetico secondo gli scienziati potrebbe essere ottenuto riciclando tutti i rifiuti solidi di plastica globali. Ma nuovi approcci possono aumentare la quantità di rifiuti di plastica che possono essere riciclati con successo, ricercatori dell'Università di Houston e IBM riferiscono in una prospettiva pubblicata questa settimana in Scienza .

Ciò significa sviluppare nuove plastiche più facilmente riciclabili, oltre a trovare modi per riciclare in modo più efficiente la plastica esistente. Questi approcci possono variare da metodi per riciclare diversi tipi di plastica insieme in un unico flusso di rifiuti, evitando un processo di smistamento costoso e dispendioso in termini di tempo, nonché metodi per abbattere la plastica in modo più efficiente dal punto di vista energetico.

"La ricerca recente indica la strada verso metodi di riciclaggio chimico con requisiti energetici inferiori, compatibilità dei rifiuti plastici misti per evitare la necessità di cernita, e l'espansione delle tecnologie di riciclaggio ai polimeri tradizionalmente non riciclabili, " hanno scritto gli autori dell'articolo, Megan L. Robertson, professore associato di ingegneria chimica e biomolecolare presso l'UH, e Jeannette M. Garcia, un chimico dei polimeri presso l'IBM Almaden Research Center.

Migliorare i metodi per riciclare i materiali plastici esistenti è una priorità fondamentale. "I nuovi materiali entrano lentamente nel mercato, e quindi l'impatto maggiore è nello sviluppo di metodi più efficienti per riciclare le materie plastiche che oggi vengono prodotte in grandi quantità, " disse Robertson. "D'altra parte, i progressi della ricerca possono aprire la strada a materiali più facilmente riciclabili per il futuro." Un esempio è la categoria di polimeri noti come termoindurenti, che non può essere fuso per riutilizzare, impedendone il riciclaggio con metodi tradizionali. Il laboratorio di Robertson sviluppa componenti biorinnovabili per termoindurenti, sostituire i polimeri a base di idrocarburi con quelli a base di oli vegetali o altri materiali di origine vegetale. Ciò potrebbe portare a nuove opzioni di fine vita come il compostaggio o il riciclaggio chimico di questi materiali, un enorme balzo in avanti.

La prospettiva fa parte di una serie pubblicata da Scienza approfondire le problematiche legate all'impatto ambientale dei polimeri, compresa la loro fonte (petrolio contro fonti biologiche), progressi nel riciclaggio e nei polimeri biodegradabili.

Robertson e Garcia notano tre questioni chiave:

• Le materie plastiche devono essere selezionate per il riciclaggio, che aggiunge fatica e spesa. plastica, o polimeri, sono costituiti da grandi molecole, quindi la maggior parte non si mescola quando viene riscaldata, simile all'interazione tra olio e acqua. La ricerca è focalizzata sulla ricerca di sostanze che possano facilitare la miscelazione di diversi tipi di plastica, noti come compatibilizzanti, permettendo loro di essere riciclati insieme. Trovare un compatibilizzante che funzioni per tutti i polimeri sarebbe l'ideale, ma Robertson ha affermato che la tecnologia attuale richiede un approccio su misura per ogni miscela di plastica.
• Il riciclaggio chimico comporta l'utilizzo di un catalizzatore per abbattere la plastica per produrre prodotti a basso peso molecolare, un processo che, secondo i ricercatori, è stato ostacolato dagli elevati costi energetici. Sono in corso lavori per sviluppare catalizzatori più efficienti.
• La maggior parte della plastica attualmente riciclata è composta da polietilene tereftalato (PET), che è il componente utilizzato nella maggior parte delle bottiglie d'acqua, e polietilene, la plastica più prodotta. L'espansione delle tecnologie di riciclaggio ad altre materie plastiche oltre al PET e al polietilene è un'area in corso di r

ericerca. Ancora più impegnativo è lo sviluppo di metodi per il riciclaggio di polimeri che non possono essere lavorati mediante fusione a temperature elevate, come termoindurenti ed elastomeri (materiali gommosi).

Con ogni possibile soluzione, i ricercatori affermano che è fondamentale che le prestazioni di un materiale non siano influenzate per renderlo più facile da riciclare. Sottoporre la plastica a molti cicli di utilizzo e riciclaggio senza perdita di prestazioni è una sfida aperta per i ricercatori.

"Migliorare il riciclaggio della plastica oltre il livello attuale ha molti potenziali vantaggi per la società, come la riduzione delle emissioni di gas serra, evitare l'accumulo di rifiuti nell'ambiente, diminuendo la dipendenza da risorse petrolifere limitate per la sua produzione, e recuperare il valore economico dei rifiuti solidi di plastica, " hanno scritto i ricercatori.

che è iniziato, dicono, indicando le start-up che hanno potenziato i metodi di riciclaggio chimico per i rifiuti di polistirene o sviluppato processi di smistamento per separare i materiali in materie prime pure.

Quella e altre ricerche, scrissero, "Solleva la speranza che tra non molto, i tassi di riciclaggio per la plastica saranno molto più alti di oggi".