Un team di scienziati provenienti da Stati Uniti e Cina ha recentemente sviluppato un metodo innovativo per trasformare rifiuti plastici misti in petrolio. Questo processo avviene a temperatura ambiente e pressione atmosferica, rendendolo altamente efficiente e scalabile. I ricercatori hanno riportato un tasso di conversione superiore al 95%, superando le tecniche tradizionali che richiedono più passaggi e un elevato consumo energetico. Questo approccio rappresenta un passo significativo verso la sostenibilità, poiché offre una soluzione pratica per affrontare il crescente problema dei rifiuti plastici a livello globale.
Collaborazione tra istituzioni di ricerca
Il progetto ha visto la partecipazione di esperti di diverse istituzioni, tra cui il Pacific Northwest National Laboratory, la Columbia University, la Technical University of Munich e la East China Normal University (ECNU). Secondo quanto riportato dal South China Morning Post, i prodotti ottenuti al termine del processo di conversione includono componenti fondamentali della benzina e materie prime chimiche. Questo suggerisce che il prodotto finale potrebbe essere utilizzato in vari settori, tra cui:
- Trattamento delle acque
- Lavorazione dei metalli
- Produzione farmaceutica
- Industria alimentare
- Settore petrolifero
Promozione di un’economia circolare
Gli autori dello studio evidenziano l’importanza di questo metodo nel promuovere un’economia circolare. La trasformazione dei rifiuti plastici in risorse preziose attraverso un’unica fase di lavorazione rappresenta un’opportunità unica. Il team combina i rifiuti plastici con isoalcani leggeri, sottoprodotti idrocarburici derivanti dai processi di raffinazione. I risultati indicano che il processo produce idrocarburi nella gamma della benzina, principalmente molecole contenenti da sei a dodici atomi di carbonio, che costituiscono il principale componente della benzina.
Recupero dell’acido cloridrico
Un aspetto interessante del processo è il recupero dell’acido cloridrico, che può essere neutralizzato e riutilizzato come materia prima. Questo approccio potrebbe sostituire metodi di produzione tradizionali che richiedono alte temperature e un elevato consumo energetico. I ricercatori inquadrano il loro progresso nel contesto della crescente problematica dei rifiuti plastici. Infatti, la maggior parte di questi rifiuti è composta da poliolefine, in particolare polietilene e polipropilene, che rappresentano circa il 50% della produzione mondiale.
Le sfide del PVC
Il cloruro di polivinile (PVC) presenta sfide significative, poiché è prodotto utilizzando cloruro di vinile, un gas incolore classificato come cancerogeno. I metodi tradizionali di conversione dei rifiuti in energia, come l’incenerimento, richiedono che il PVC venga sottoposto a un processo di declorurazione per evitare il rilascio di composti tossici. Le tecniche di upcycling chimico necessitano generalmente di una dechlorinazione ad alta temperatura come passaggio separato. Questo processo è cruciale per prevenire effetti nocivi e preparare i materiali per applicazioni sensibili.
Una strategia innovativa per il PVC
Il nuovo studio propone una soluzione innovativa, combinando questi passaggi in un’unica strategia. I ricercatori affermano di presentare una strategia per aggiornare il PVC scartato in idrocarburi privi di cloro e acido cloridrico in un processo a stadio unico. Le efficienze di conversione ottenute evidenziano il potenziale di applicazione nel mondo reale. A 30 gradi Celsius, il processo ha raggiunto il 95% di conversione per tubi in PVC morbido e il 99% per tubi in PVC rigido e fili in PVC.
Applicabilità a rifiuti misti e contaminati
Il team sottolinea che l’approccio è applicabile anche a campioni di rifiuti misti e contaminati. SCMP riporta un post sui social media dell’ECNU che descrive lo studio come un primo passo significativo, capace di convertire in modo efficiente rifiuti plastici misti in benzina di alta qualità. Questo processo avviene a temperatura e pressione ambientali in un’unica fase, semplificando notevolmente il trattamento dei rifiuti.
Verso un futuro sostenibile
Oltre a semplificare il processo, gli autori evidenziano il valore della co-produzione di acido cloridrico, che può essere neutralizzato e riutilizzato in vari settori industriali. Con la produzione plastica globale che ha raggiunto le 10 miliardi di tonnellate, la maggior parte di essa è destinata a diventare rifiuti difficili da riciclare. Combinando la dechlorinazione con l’aggiornamento diretto, questo studio presenta un percorso innovativo per ottenere idrocarburi nella gamma della benzina, recuperando al contempo una sostanza chimica di valore. L’obiettivo finale è quello di supportare gli sforzi verso un’economia circolare all’interno degli ecosistemi industriali esistenti.
