Il team di ingegneri chimici, con sede presso l'Università di Bath nel Regno Unito e il Worcester Polytechnic Institute nel Massachusetts, negli Stati Uniti, afferma che la loro tecnica potrebbe essere la prima a rendere il riciclaggio del polistirene economicamente sostenibile ed efficiente dal punto di vista energetico.

Lo spiega un nuovo articolo di ricerca pubblicato sul Chemical Engineering Journal , la tecnica utilizza un processo chimico chiamato pirolisi per scomporre il polistirene in parti che possono essere riformate in nuovi pezzi del materiale.

Il Dott. Bernardo Castro-Dominguez, docente senior di ingegneria chimica presso l'Università di Bath e co-direttore del Center for Digital, Manufacturing &Design (dMaDe), afferma:"Le tecniche di riciclaggio chimico rappresentano un obiettivo importante nel diritto dell'ingegneria chimica ora, e sono urgentemente necessari modi efficienti in termini di costi ed energia per scomporre la plastica nei suoi elementi costitutivi primari, come il polistirene.

"Attualmente meno del 5% del polistirene viene riciclato:il nostro lavoro dimostra che fino al 60% di tutto il polistirene utilizzato oggi potrebbe essere sostituito da stirene riciclato chimicamente."

Michael Timko, Ph.D., professore di ingegneria chimica al Worcester Polytechnic Institute, aggiunge:"La nostra analisi rileva che il polistirene è un candidato ideale per un processo di riciclaggio chimico. Sorprendentemente, il processo è energeticamente efficiente e potenzialmente competitivo dal punto di vista economico. In termini di emissioni, investire in questo processo può potenzialmente essere equivalente a misure semplici come il risparmio energetico in termini di quantità di riduzione delle emissioni che può essere ottenuta per un determinato investimento."

Il polistirolo può essere riciclato chimicamente utilizzando il calore, ma trattamenti ripetuti degradano il materiale, facendogli perdere resistenza e flessibilità. Poiché questo processo richiede strutture specializzate, la maggior parte dei centri di riciclaggio non accetta il polistirolo e, a causa del suo ingombro, gli elevati costi di trasporto fanno sì che venga raramente spostato in queste strutture. Di conseguenza, attualmente viene riciclato pochissimo polistirolo.

La pirolisi prevede l'esposizione di un materiale a temperature molto elevate (superiori a 450°C) in una camera priva di ossigeno, il che significa che non può accendersi. Invece, il polistirene si scompone in parti note come monomeri, che possono poi essere purificate e successivamente ricostituite in polistirene vergine. La creazione di un chilogrammo del nuovo materiale richiede meno di 10 megajoule di energia, più o meno sufficienti per alimentare un tipico forno a microonde per circa 30 minuti.

Il processo identificato prevede un reattore di pirolisi, uno scambiatore di calore e una coppia di colonne di distillazione, che separano le parti di polistirene in stirene "monomero" - la parte che può essere riformata in polistirene - e petrolio "leggero" e "pesante". come sottoprodotti, che possono essere riutilizzati in altri modi.

Il processo ha una resa del 60%, il che significa che se venisse utilizzato 1 kg di polistirene usato, rimarrebbero disponibili 600 grammi di stirene monomerico puro al 99% per generare nuovo polistirene, riducendo così l’uso di combustibili fossili. Questo lavoro evidenzia anche i vantaggi ambientali, sottolineando che il costo per ridurre la quantità di emissioni di carbonio attraverso l'implementazione di questo processo è di circa 1,5 dollari per tonnellata di CO₂ , notevolmente inferiore rispetto a molti altri processi di riciclaggio.

I ricercatori affermano che le politiche volte a incentivare i consumatori a riciclare il polistirolo, o a sottrarlo alla discarica, contribuirebbero a rendere il processo ancora più attraente dal punto di vista economico.