Los residuos de electrónica de plástico mixto podrían ser una fuente valiosa de polímeros reutilizables, sugiere un nuevo estudio dirigido por científicos del Centro de Tecnología de Sostenibilidad de Illinois. El equipo ha desarrollado el primer proceso ecológico y de bajo consumo de energía que separa los polímeros mixtos para que puedanreciclado en nuevos productos plásticos de alta calidad.
Los desechos electrónicos de refrigeradores, televisores, computadoras, monitores, teléfonos móviles y consolas de videojuegos son una carga cada vez mayor para los vertederos y la industria del reciclaje. Mientras que partes de estos materiales son fácilmente reciclables - vidrio y metales - el restolos plásticos son un desafío debido a su compleja composición de polímeros mixtos.
"Los artículos como las botellas de agua y las jarras de leche se pueden reciclar fácilmente porque están hechos de polímeros individuales", dijo el investigador del ISTC y coautor del estudio BK Sharma. "Otros artículos de plástico, como los estuches de teléfonos celulares, están hechos de másmezclas complejas de polímeros. Se acumulan en los centros de reciclaje y eventualmente terminan siendo incinerados o enviados a vertederos porque no hay medios seguros o eficientes de reciclarlos ".
Los hallazgos del equipo, publicados en la revista ACS Química e Ingeniería Sostenibles , son los primeros en demostrar un proceso de solvente químico no tóxico, no destructivo y energéticamente eficiente para recuperar polímeros de estas mezclas plásticas más complejas.
"El proceso utilizado para disolver los polímeros industriales no es tan diferente a hacer caramelos duros", dijo el ingeniero de investigación y coautor del ISTC Sriraam Chandrasekaran. "Con los dulces, disuelve los granos de azúcar en agua y permite que el líquido se sature conazúcar, evaporar el agua y recuperar el polímero, que en este caso es el dulce. En nuestro laboratorio, utilizamos polímeros plásticos en lugar de azúcar y el solvente que utilizamos es más fuerte que el agua ".
Los métodos solventes más eficientes en uso hoy en día involucran un químico llamado DCM, que libera vapores cancerígenos al aire en condiciones cercanas a la temperatura ambiente. Estos vapores contaminan el espacio de trabajo e introducen el potencial de liberación a la atmósfera, dijeron los investigadores.
"Nuestro proceso utiliza un solvente llamado NMP, que solo liberará vapores cuando se calienta a 180 grados Celsius, muy por encima de la temperatura necesaria para disolver los polímeros", dijo Chandrasekaran.
Una característica particularmente eficiente del nuevo proceso es la capacidad de condensar el disolvente evaporado para su reutilización una y otra vez ". El objetivo de estudios como estos no es solo encontrar formas de reciclar estos abundantes desechos de plástico mixto, sino hacerloeficientemente de una manera ambientalmente benigna ", dijo Sharma.
Los ahorros no terminan ahí, dijeron los investigadores.
El proceso deja algunos residuos de polímeros residuales. Sin embargo, los investigadores pueden convertir esos remanentes en combustible combustible utilizable mediante un proceso termoquímico llamado pirólisis, desviando aún más estos plásticos de los vertederos.
"Idealmente, nos gustaría cortar ese paso y hacer que el proceso de solvente termine en un reciclaje completo", dijo Chandrasekaran.
El equipo ha demostrado con éxito este nuevo proceso de solventes con pequeñas cantidades a escala de laboratorio, y ha producido polímeros con una calidad comparable a sus contrapartes de material virgen.
"Los próximos pasos serán ejecutar los polímeros reciclados a través de un proceso de fabricación y probar la calidad", dijo Sharma. "Si tiene éxito, entonces podemos comenzar un proyecto a escala piloto".
HOBI International, Inc. y el Fondo de Investigación de Residuos Peligrosos del ISTC apoyaron esta investigación. El ISTC es parte del Instituto de Investigación Prairie de la Universidad de Illinois.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . Original escrito por Lois Yoksoulian. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :