Un team di ricercatori della Ewha Womans University (Corea del Sud) ha appena presentato una nuova tecnologia a basse emissioni in grado di Riciclare i rifiuti di plastica mistiSenza bisogno di separarli preventivamente, di convertirli in Idrogeno verde.
Gli scienziati hanno presentato i risultati del loro lavoro sulla rivista scientifica Proceedings of the National Academy of Sciences, dove spiegano le chiavi di questo metodo scalabile e sostenibile che potrebbe aiutare a risolvere Due delle principali sfide ambientali: Il trattamento dei prodotti plastici a fine vita e la produzione di energia pulita.
Nel frattempo, Solo il 9% dei rifiuti di plastica nel mondo viene riciclato Mentre il 79% si accumula nelle discariche e il 12% viene incenerito. Tutto ciò provoca un preoccupante problema di inquinamento ambientale. “Pertanto, lo sviluppo di tecnologie di riciclaggio dei rifiuti di plastica sostenibili ed efficienti è una priorità urgente”, avvertono i ricercatori.
Plastiche diverse
Uno dei principali ostacoli al raggiungimento di questo obiettivo è proprio il fatto che molti prodotti in plastica Sono realizzati con diversi tipi di polimeri.
Una volta riciclata, la plastica viene riscaldata per sciogliersi e creare nuovi materiali. Il problema è che ciascun polimero ha un punto di fusione e caratteristiche diverse, quindi quando vengono lavorati insieme si ottiene il materiale Perde qualità e ne limita il riutilizzo Per produrre nuovi prodotti.
Vettore energetico
Dal canto suo, l’idrogeno è chiamato a svolgere un ruolo fondamentale nella transizione energetica. Dobbiamo spiegare che non si tratta di una fonte energetica che possiamo estrarre direttamente dalla natura, come invece il petrolio o il gas Vettore energetico Che è possibile produrlo e conservarlo per un uso successivo come carburante o per generare elettricità.
La cosa veramente dirompente è che l’idrogeno può essere ottenuto in diversi modi: di gas naturale, attraverso un processo di steam reforming; O Grazie all’elettrolisi dell’acquaUtilizza energia elettrica da fonti rinnovabili, quindi difficilmente genera emissioni di gas serra durante la sua produzione.
Pirolisi e gassificazione
Un’altra opzione è produrre idrogeno utilizzando i rifiuti di plastica. Per questo, vengono solitamente utilizzati processi termochimici come Pirolisi e gassificazione. Il primo consiste nel riscaldare le plastiche in assenza di ossigeno per dissolverle e ottenere oli, gas e carbonio.
Sebbene generi Meno emissioni di CO₂ Come altri trattamenti, di solito richiede Previa separazione Dei diversi tipi di plastica, così come a Perfeziona più tardi Per ottenere prodotti di qualità.
Temperature elevate
La gassificazione, dal canto suo, sottopone i rifiuti Temperature molto elevate In presenza di una quantità controllata di ossigeno o vapore acqueo si produce un gas di sintesi ricco di idrogeno e monossido di carbonio.
Il suo principale vantaggio è che può lavorare miscele di plastica senza la necessità di una classificazione esaustivaIl che la rende un’opzione più praticabile da un punto di vista industriale.
Il più grande svantaggio della gassificazione è che le temperature estreme che richiede finiscono per coinvolgere a Elevato consumo energetico e generazione di emissioni di anidride carbonicaOltre a fare affidamento su ulteriori sistemi di purificazione del gas per eliminare le impurità.
Trattamento termico alcalino
Di fronte ai limiti delle procedure consuete, il team dell’Università coreana, guidato dal professor Woo-Jae Kim, del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Scienza dei Materiali, ha sviluppato un processo di Trattamento termico alcalino (ATT) Per convertire le comuni plastiche miste, come polietilene tereftalato (PET), polietilene (PE) e polipropilene (PP), in idrogeno ad elevata purezza.
Come indica il nome, il trattamento termico alcalino combina questi elementi Applicazione di calore con l’uso di sostanze alcaline Per facilitare la decomposizione della plastica. In questo caso i ricercatori utilizzano l’idrossido di sodio, una sostanza meglio conosciuta come soda caustica.
E l’elevata alcalinità della soda caustica la rende una sostanza molto corrosiva e chimicamente molto reattiva. Queste proprietà favoriscono la rottura di alcuni dei legami che tengono insieme le lunghe catene molecolari della plastica, Permettere ai materiali di dissolversi che sono altrimenti molto resistenti al degrado.
Meno energia e carbonio
Ciò che questa nuova tecnologia ottiene è trasformare sia i singoli rifiuti di plastica che le miscele di diverse plastiche in idrogeno ad elevata purezza, senza la necessità di separarli preventivamente.
Inoltre, lo fa a temperature e pressioni molto inferiori a quelle utilizzate nella gassificazione convenzionale, riducendo così il consumo energetico e le emissioni di anidride carbonica associati al processo.
Biomassa sprecata
In studi precedenti, il team del professor Kim ha anche sviluppato la capacità tecnologica dei processi di trattamento termico alcalino Produrre idrogeno da biomasse scartate.
I ricercatori hanno dimostrato, ad esempio, che è possibile trasformarsi Alghe, scarti di legno e lolla di riso Idrogeno ad elevata purezza e praticamente nessuna emissione di anidride carbonica attraverso i processi ATT.