MADRID, 30 Nov. (EUROPA PRESS) -
Químicos de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, han desarrollado un nuevo catalizador que descompone el nailon-6 --componente de las redes de pesca, alfombras y ropa-- de forma rápida, limpia y completa en cuestión de minutos, sin generar subproductos nocivos.
Según publican los investigadores en la revista 'Chem', el proceso no requiere disolventes tóxicos, materiales caros ni condiciones extremas, por lo que resulta práctico para aplicaciones cotidianas.
El principal problema del nailon-6, el plástico de estas redes, alfombras y ropa, es que es demasiado fuerte y duradero para descomponerse por sí solo. Una vez en el medio ambiente, permanece miles de años, ensuciando los cursos de agua, rompiendo corales y estrangulando aves y vida marina.
Este nuevo catalizador no sólo podría desempeñar un papel importante en la recuperación del medio ambiente, sino que también podría suponer el primer paso en el reciclaje de residuos de nailon-6 para convertirlos en productos de mayor valor.
"El mundo entero es consciente del problema del plástico --afirma Tobin Marks, de Northwestern y autor principal del estudio--. El plástico forma parte de nuestra sociedad y lo utilizamos en grandes cantidades. Pero el problema es: ¿Qué hacemos cuando acabamos con él? Lo ideal sería no quemarlo ni depositarlo en vertederos. Lo reciclaríamos. Estamos desarrollando catalizadores que deconstruyen estos polímeros, devolviéndolos a su forma original, para poder reutilizarlos", anuncia.
Desde la ropa hasta las alfombras, pasando por los cinturones de seguridad, el nailon-6 se encuentra en una gran variedad de materiales que la mayoría de la gente utiliza a diario. Pero, cuando la gente acaba con estos materiales, acaban en los vertederos o peor: sueltos en el medio ambiente, incluido el océano.
Según la Federación Mundial de la Naturaleza, cada año se abandonan en el océano hasta 1 millón de libras de aparejos de pesca, y las redes de pesca compuestas de nailon-6 constituyen al menos el 46% del Gran Parche de Basura del Pacífico.
"Las redes de pesca pierden calidad tras un par de años de uso --explica Liwei Ye, autor principal del artículo y becario posdoctoral en el laboratorio de Marks--. Se encharcan tanto que es difícil sacarlas del océano. Y son tan baratos de sustituir que la gente se limita a dejarlos en el agua y comprar otros nuevos".
"Hay mucha basura en el océano --añade Marks--. El cartón y los restos de comida se biodegradan. Los metales se hunden en el fondo. Luego nos quedan los plásticos".
Los métodos actuales para eliminar el nailon-6 se limitan a enterrarlo en vertederos. Cuando se quema emite contaminantes tóxicos como óxidos de nitrógeno, relacionados con diversas complicaciones para la salud, incluida la muerte prematura, o dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero infamemente potente.
Aunque otros laboratorios han explorado catalizadores para degradar el nailon-6, esos catalizadores requieren condiciones extremas (como temperaturas de hasta 350 grados centígrados), vapor a alta presión (que es energéticamente caro e ineficiente) y/o disolventes tóxicos que sólo contribuyen a aumentar la contaminación.
"Se pueden disolver los plásticos en ácido, pero luego queda agua sucia --explica Marks--. ¿Qué se hace con ella? El objetivo siempre es utilizar un disolvente ecológico. ¿Y qué tipo de disolvente es más ecológico que ningún disolvente?".
Para evitar estos problemas, los investigadores recurrieron a un nuevo catalizador desarrollado en el laboratorio de Marks. El catalizador utiliza itrio (un metal barato que abunda en la Tierra) e iones lantánidos.
Cuando el equipo calentó muestras de nailon-6 hasta temperaturas de fusión y aplicó el catalizador sin disolvente, el plástico se deshizo y volvió a sus componentes originales sin dejar subproductos.
"Un polímero es como un collar o un collar de perlas --explica Marks--. En esta analogía, cada perla es un monómero. Estos monómeros son los componentes básicos. Hemos ideado una forma de romper el collar pero recuperar esas perlas".
En los experimentos, Marks y su equipo lograron recuperar el 99% de los monómeros originales de los plásticos. En principio, esos monómeros podrían reciclarse en productos de mayor valor, muy demandados actualmente por su resistencia y durabilidad.
"De hecho, el nailon reciclado vale más dinero que el nailon normal --recuerda Marks--. Muchas marcas de moda de alta gama utilizan nailon reciclado en la ropa".
Además de recuperar un alto rendimiento de monómeros, el catalizador es muy selectivo: actúa sólo sobre los polímeros de nailon-6 sin alterar los materiales circundantes. Esto significa que la industria podría aplicar el catalizador a grandes volúmenes de residuos sin clasificar y centrarse selectivamente en el nailon-6.
"Si no tienes un catalizador que sea selectivo, ¿cómo separas el nailon del resto de residuos? --indica Marks--. Tendríamos que contratar a personas para que clasificaran todos los residuos y separaran el nailon. Eso es enormemente caro e ineficaz, pero si el catalizador sólo degrada el nailon y deja todo lo demás, es increíblemente eficiente".
El reciclaje de estos monómeros también evita la necesidad de producir más plásticos desde cero. "Estos monómeros se producen a partir de petróleo crudo, por lo que tienen una enorme huella de carbono --explica Ye--. Eso no es sostenible".
Tras registrar la patente del nuevo proceso, Marks y su equipo ya han recibido el interés de posibles socios industriales. Esperan que otros puedan utilizar sus catalizadores a gran escala para ayudar a resolver el problema mundial del plástico.
"Nuestra investigación representa un importante paso adelante en el campo del reciclado de polímeros y la gestión sostenible de materiales --afirma Ye--. El enfoque innovador aborda una laguna crítica en las tecnologías de reciclaje actuales, ofreciendo una solución práctica y eficiente para el problema de los residuos de nailon. Creemos que tiene implicaciones para reducir la huella medioambiental de los plásticos y contribuir a una economía circular", concluye.