Per la prima volta, i ricercatori hanno utilizzato un nuovo processo catalizzatore per riciclare un tipo di plastica che si trova in qualsiasi cosa, dai sacchetti della spesa e gli imballaggi per alimenti ai giocattoli e all'elettronica in combustibili liquidi e cera.

Il team ha pubblicato i risultati il ​​10 dicembre in Catalisi applicata B:ambientale .

"La plastica è un materiale essenziale per la nostra vita perché porta sicurezza e igiene alla nostra società, " hanno affermato i coautori dell'articolo Masazumi Tamura, professore associato presso il Centro di ricerca per la fotosintesi artificiale presso l'Istituto di ricerca avanzata per le scienze naturali e la tecnologia dell'Università della città di Osaka, e Keiichi Tomishige, professore presso la Graduate School of Engineering della Tohoku University. "Però, la crescita della produzione globale di plastica e la rapida penetrazione della plastica nella nostra società hanno portato a una cattiva gestione dei rifiuti di plastica, causando gravi problemi ambientali e biologici come l'inquinamento degli oceani".

Le plastiche poliolefiniche, la plastica più comune, hanno proprietà fisiche che rendono difficile un catalizzatore, responsabile dell'induzione della trasformazione chimica, interagire direttamente con gli elementi molecolari per provocare un cambiamento. Gli attuali sforzi di riciclaggio richiedono temperature di almeno 573 gradi Kelvin, e fino a 1, 173 gradi Kelvin. Per confronto, l'acqua bolle a 373,15 gradi Kelvin, e la superficie del Sole è 5, 778 gradi Kelvin.

I ricercatori hanno cercato catalizzatori eterogenei nel tentativo di trovare una reazione che potrebbe richiedere una temperatura più bassa per attivarsi. Utilizzando un catalizzatore in un diverso stato della materia rispetto alla plastica, ipotizzarono che la reazione sarebbe stata più forte a una temperatura più bassa.

Hanno combinato rutenio, un metallo della famiglia del platino, con biossido di cerio, usato per lucidare il vetro tra le altre applicazioni, per produrre un catalizzatore che facesse reagire la plastica a 473 gradi Kelvin. Mentre ancora alto per la sensibilità umana, richiede un apporto energetico notevolmente inferiore rispetto ad altri sistemi catalitici.

Secondo Tamura e Tomishige, i catalizzatori a base di rutenio non sono mai stati riportati nella letteratura scientifica come un modo per riciclare direttamente le plastiche poliolefiniche.

"Il nostro approccio ha agito come un catalizzatore eterogeneo efficace e riutilizzabile, mostrando un'attività molto più elevata rispetto ad altri catalizzatori supportati da metalli, lavorando anche in condizioni di reazione blande, " Dissero Tamura e Tomishige. "Inoltre, un sacchetto di plastica e rifiuti di plastica potrebbero essere trasformati in sostanze chimiche preziose con rese elevate".

I ricercatori hanno elaborato un sacchetto di plastica e rifiuti di plastica con il catalizzatore, producendo una resa del 92% di materiali utili, compresa una resa del 77% di combustibile liquido e una resa del 15% di cera.

"Si prevede che questo sistema catalizzatore contribuirà non solo alla soppressione dei rifiuti di plastica, ma anche all'utilizzo dei rifiuti di plastica come materie prime per la produzione di prodotti chimici, " Dissero Tamura e Tomishige.