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Científicos utilizan explosiones láser para descomponer plásticos en materiales reutilizables

Un grupo de investigadores de la Universidad de Texas desarrolló un innovador procedimiento que utiliza explosiones láser para descomponer las moléculas de plásticos y otros materiales en sus componentes más pequeños, permitiendo así su reutilización. Este avance promete revolucionar la forma en que gestionamos los residuos plásticos, que hasta ahora han sido casi imposibles de descomponer con las tecnologías actuales.

El método consiste en colocar el plástico sobre materiales bidimensionales conocidos como dicalcogenuros de metales de transición, para luego iluminarlos con láser hasta que “exploten”. Este proceso tiene el potencial de mejorar significativamente la gestión de los plásticos, transformando los contaminantes ambientales en sustancias químicas valiosas y reutilizables.

Potencial para una Economía Sostenible

«Aprovechando estas reacciones únicas, podemos explorar nuevas vías para transformar los contaminantes ambientales en sustancias químicas valiosas y reutilizables, contribuyendo al desarrollo de una economía más sostenible y circular», explicó Yuebing Zheng, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica Walker de la Escuela de Ingeniería Cockrell en la Universidad de Texas en Austin y uno de los líderes del proyecto.

«Este descubrimiento tiene implicaciones importantes para abordar los desafíos ambientales y avanzar en el campo de la química verde», añadió.


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Un nuevo método para reducir los residuos plásticos

La mala gestión de los residuos ha provocado una crisis ambiental global, con millones de toneladas de desechos plásticos acumulándose en vertederos y océanos cada año. Los métodos convencionales de degradación del plástico suelen consumir mucha energía, ser perjudiciales para el medio ambiente e ineficaces. Este nuevo descubrimiento podría desarrollar tecnologías eficientes de reciclaje de plástico para reducir la contaminación de manera significativa.

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Funcionamiento del método de explosión láser

El procedimiento desarrollado utiliza una luz de baja potencia para romper los enlaces químicos de los plásticos y crear nuevos enlaces que convierten los materiales en puntos de carbono luminiscentes. Estos nanomateriales a base de carbono son altamente demandados por sus múltiples aplicaciones, incluyendo su uso como dispositivos de almacenamiento de memoria en la próxima generación de dispositivos informáticos.

«Es emocionante tomar plástico que por sí solo nunca se descompondrá y convertirlo en algo útil para muchas industrias diferentes», comentó Jingang Li, estudiante postdoctoral de la Universidad de California, Berkeley, quien inició la investigación en UT Austin.

La reacción específica utilizada se denomina activación C-H, donde los enlaces carbono-hidrógeno en una molécula orgánica se rompen selectivamente y se transforman en nuevos enlaces químicos. En esta investigación, los materiales bidimensionales catalizaron esta reacción, transformando las moléculas de hidrógeno en gas y permitiendo que las moléculas de carbono se unieran para formar puntos que almacenan información.

Más allá del laboratorio

A pesar de estos prometedores resultados, se necesitan más investigaciones y desarrollo para optimizar el proceso de activación de C-H impulsado por luz y ampliarlo para aplicaciones industriales. Este estudio representa un paso importante hacia soluciones sostenibles para la gestión de residuos plásticos.

El proceso de activación de C-H impulsado por la luz demostrado en este estudio puede aplicarse a muchos compuestos orgánicos de cadena larga, incluidos el polietileno y los tensioactivos comúnmente utilizados en sistemas de nanomateriales. Este avance marca un hito en la búsqueda de tecnologías innovadoras para abordar uno de los problemas ambientales más urgentes de nuestro tiempo.

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