Investigadores de la Universidad de Cambridge, en Reino Unido, desarrollaron un reactor impulsado por energía solar capaz de transformar residuos plásticos difíciles de reciclar en hidrógeno limpio y productos químicos industriales de alto valor.
El sistema, descrito en la revista Joule, utiliza un enfoque innovador: combina residuos plásticos con ácido recuperado de baterías de automóviles usadas para descomponer polímeros complejos y convertirlos en nuevas materias primas.
Un enfoque circular para dos flujos de residuos
Según explicaron los investigadores, el nuevo desarrollo tiene como objetivo responder al creciente problema que representan las bajas tasas de reciclaje de plásticos en todo el mundo. Actualmente, la producción mundial de plástico supera los 400 millones de toneladas al año, pero apenas una fracción se recicla. El resto termina en vertederos, incineración o disperso en el medio ambiente.
Frente a este escenario, el equipo propone un modelo de economía circular donde un residuo —el ácido de baterías— se convierte en insumo para procesar otro: los plásticos.
El método, denominado fotorreforma ácida con energía solar, permite tratar materiales tradicionalmente complejos, como:
- Botellas de bebidas
- Textiles de nailon
- Espumas de poliuretano
Fotocatálisis resistente a ambientes corrosivos
Uno de los principales avances del proyecto radica en el desarrollo de un fotocatalizador capaz de operar en condiciones altamente ácidas, un entorno que históricamente limitaba este tipo de procesos.
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“El descubrimiento fue casi accidental”, explicó el profesor Erwin Reisner, quien lidera la investigación. “Antes se creía que el ácido destruiría estos sistemas, pero nuestro catalizador demostró lo contrario y abrió nuevas posibilidades”.
Por su parte, la investigadora Kay Kwarteng destacó que, una vez superado este desafío técnico, el sistema reveló ventajas claras en términos de eficiencia y escalabilidad.
De polímeros a hidrógeno: cómo funciona el proceso
El reactor opera en dos etapas principales:
- Descomposición química
El ácido recuperado de baterías rompe las cadenas de polímeros en compuestos básicos, como el etilenglicol. - Conversión fotocatalítica
Bajo luz solar, estos compuestos se transforman en:- Hidrógeno limpio
- Ácido acético (insumo industrial clave)
En pruebas de laboratorio, el sistema logró altos rendimientos de hidrógeno, con una operación estable durante más de 260 horas sin pérdida de desempeño.
Valorización del ácido de baterías: un recurso desaprovechado
El proceso también aborda otro flujo de residuos relevante: el ácido de baterías de automóviles, que representa entre 20% y 40% de su volumen y que, tras la recuperación del plomo, suele neutralizarse y desecharse.
“Es un recurso sin explotar”, señaló Kwarteng. “Si se recupera antes de su neutralización, puede reutilizarse para descomponer plásticos y generar hidrógeno, reduciendo tanto costos como impacto ambiental”.
Ventajas frente al reciclaje convencional
A diferencia de los métodos actuales, centrados principalmente en PET, este sistema permite procesar una gama más amplia de plásticos, incluyendo materiales complejos o contaminados.
Entre sus principales ventajas destacan:
- Reducción potencial de costos frente a otros métodos de fotorreforma
- Mayor eficiencia en la producción de hidrógeno
- Aprovechamiento de residuos múltiples en un solo proceso
- Menor dependencia de insumos químicos nuevos
No obstante, los investigadores subrayan que esta tecnología no sustituirá al reciclaje mecánico o químico tradicional, sino que lo complementará, especialmente en flujos de residuos que hoy no tienen una solución viable.
Hacia la escalabilidad industrial
El equipo ya trabaja en la comercialización de la tecnología con apoyo de Cambridge Enterprise y financiamiento de organismos como UK Research and Innovation (UKRI).
Aunque aún existen desafíos —como garantizar la durabilidad de los reactores en condiciones corrosivas—, los investigadores coinciden en que la base química del proceso es sólida.
“No pretendemos resolver por completo el problema global del plástico”, concluyó Reisner. “Pero sí demostrar que los residuos pueden convertirse en recursos valiosos mediante el uso inteligente de energía solar y química avanzada”.
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