I rifiuti elettronici di plastica mista potrebbero essere una preziosa fonte di polimeri riutilizzabili, suggerisce un nuovo studio condotto dagli scienziati dell'Illinois Sustainability Technology Center. Il team ha sviluppato il primo processo efficiente dal punto di vista energetico e rispettoso dell'ambiente che separa i polimeri misti in modo che possano essere riciclati in nuovi, prodotti in plastica di alta qualità.

Rifiuti elettronici da frigoriferi, televisori, computer, monitor, telefoni cellulari e console per videogiochi rappresentano un onere sempre crescente per le discariche e l'industria del riciclaggio. Mentre parti di questi materiali sono facilmente riciclabili - vetro e metalli - le plastiche rimanenti sono una sfida a causa della loro complessa composizione di polimeri misti.

"Articoli come bottiglie d'acqua e lattiere possono essere riciclati facilmente perché sono realizzati con polimeri singoli, " ha affermato il ricercatore dell'ISTC e coautore dello studio B.K. Sharma. "Altri articoli in plastica, come custodie per cellulari, Per esempio, sono costituiti da miscele polimeriche più complesse. Si accumulano nei centri di riciclaggio e alla fine finiscono per essere inceneriti o inviati in discarica perché non esistono mezzi sicuri o efficienti per riciclarli".

I risultati della squadra, pubblicato sulla rivista Chimica e ingegneria sostenibili ACS , sono i primi a dimostrare un non tossico, solvente chimico non distruttivo ed efficiente dal punto di vista energetico per recuperare i polimeri da queste miscele plastiche più complesse.

"Il processo utilizzato per dissolvere i polimeri industriali non è poi così diverso dal fare caramelle dure, " ha detto l'ingegnere di ricerca e co-autore dell'ISTC Sriraam Chandrasekaran. "Con le caramelle, sciogli i grani di zucchero nell'acqua, lasciare che il liquido si satura di zucchero, evaporare l'acqua e recuperare il polimero, che in questo caso è la caramella. Nel nostro laboratorio, usiamo polimeri plastici al posto dello zucchero e il solvente che usiamo è più forte dell'acqua."

I metodi solventi più efficienti in uso oggi coinvolgono una sostanza chimica chiamata DCM, che rilascia vapori cancerogeni nell'aria a condizioni prossime alla temperatura ambiente. Questi vapori contaminano lo spazio di lavoro e introducono il potenziale di rilascio nell'atmosfera, hanno detto i ricercatori.

"Il nostro processo utilizza un solvente chiamato NMP, che rilascerà vapori solo se riscaldato a 180 gradi Celsius, molto al di sopra della temperatura necessaria per sciogliere i polimeri, " disse Chandrasekaran.

Una caratteristica particolarmente efficiente del nuovo processo è la capacità di condensare il solvente evaporato per il riutilizzo più e più volte. "L'obiettivo di studi come questi non è solo trovare modi per riciclare questi abbondanti rifiuti di plastica mista, ma per farlo in modo efficiente e rispettoso dell'ambiente, " ha detto Sharma.

I risparmi non finiscono qui, hanno detto i ricercatori.

Il processo lascia alcuni residui di polimeri residui. Però, i ricercatori possono convertire quei resti in olio combustibile utilizzabile mediante un processo termochimico chiamato pirolisi, deviare ulteriormente queste plastiche dalle discariche.

"Idealmente, vorremmo eliminare questo passaggio e far terminare il processo del solvente con un riciclo completo, " disse Chandrasekaran.

Il team ha dimostrato con successo questo nuovo processo con solventi con piccole quantità su scala di laboratorio, e ha prodotto polimeri con qualità paragonabile alle loro controparti di materiale vergine.

"I prossimi passi saranno far passare i polimeri riciclati attraverso un processo di produzione e testare la qualità, " Sharma ha detto. "Se ha successo, possiamo quindi iniziare un progetto su scala pilota".