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Una nueva técnica química desarrollada en la Universidad de Rice es capaz de convertir los desechos plásticos en un sorbente efectivo de dióxido de carbono (CO2) para la industria.
Un equipo liderado por el químico informa en la revista ACS Nano que calentar desechos plásticos en presencia de acetato de potasio produjo partículas con poros a escala nanométrica que atrapar moléculas de dióxido de carbono. Estas partículas se pueden usar para eliminar el CO2 de las corrientes de gases de combustión.
«Las fuentes puntuales de emisiones de CO2, como las chimeneas de escape de las centrales eléctricas, pueden equiparse con este material derivado de desechos plásticos para eliminar enormes cantidades de CO2 que normalmente llenarían la atmósfera», dijo el químico James Tour, líder del equipo.
Tour en un comunicado. «Es una excelente manera de abordar un problema, los desechos plásticos, y abordar otro problema, las emisiones de CO2».
Un proceso actual para pirolizar plástico conocido como reciclaje químico produce aceites, gases y ceras, pero el subproducto de carbono es casi inútil, dijo. Sin embargo, pirolizar plástico en presencia de acetato de potasio produce partículas porosas capaces de contener hasta un 18 % de su propio peso en CO2 a temperatura ambiente. Además, si bien el reciclaje químico típico no funciona para los desechos poliméricos con bajo contenido de carbono fijo para generar sorbente de CO2, incluido el polipropileno y el polietileno de alta y baja densidad, los principales componentes de los desechos municipales, esos plásticos funcionan especialmente bien para captura de CO2 cuando se trata con acetato de potasio.
El laboratorio estima que el costo de la captura de dióxido de carbono de una fuente puntual como el gas de combustión posterior a la combustión sería de 21 dólares por tonelada, mucho menos costoso que el proceso basado en aminas que consume mucha energía y que se usa comúnmente para extraer el dióxido de carbono de las alimentaciones de gas natural, que cuesta entre 80 y 160 dólares por tonelada.
Al igual que los materiales a base de aminas, el sorbente se puede reutilizar. Calentarlo a unos 75 grados Celsius libera dióxido de carbono atrapado en los poros, regenerando alrededor del 90% de los sitios de unión del material.
Debido a que cicla a 75 grados centígrados, los recipientes de cloruro de polivinilo son suficientes para reemplazar los costosos recipientes de metal que normalmente se requieren. Los investigadores señalaron que se espera que el sorbente tenga una vida útil más prolongada que las aminas líquidas, lo que reduce el tiempo de inactividad debido a la corrosión y la formación de lodos.
Para fabricar el material, el plástico de desecho se convierte en polvo, se mezcla con acetato de potasio y se calienta a 600 grados Celsius durante 45 minutos para optimizar los poros, la mayoría de los cuales tienen alrededor de 0,7 nanómetros de ancho. Las temperaturas más altas condujeron a poros más anchos. El proceso también produce un subproducto de cera que puede reciclarse en detergentes o lubricantes, dijeron los investigadores.
