Cercetătorii au transformat deșeurile de plastic în oțet. La ce poate fi folosit acesta?

Plasticul este unul dintre cele mai durabile materiale create de oameni. Tocmai această rezistență l-a făcut indispensabil în domenii precum medicina, ambalarea alimentelor sau transport. În același timp însă, durabilitatea lui a generat una dintre cele mai mari probleme de mediu ale epocii moderne. Din fericire, cercetătorii au transformat deșeurile de plastic în oțet. La ce va fi folosit?

La nivel global se produc anual sute de milioane de tone de plastic, iar o mare parte din acesta ajunge la gropile de gunoi, este incinerată sau se răspândește în mediul natural, unde poate persista timp de secole.

• Ce se întâmplă în creierul oamenilor care folosesc Inteligența Artificială în fiecare zi?
• De ce unii oameni dispar fără explicații (ghosting explicat științific)

Metodele actuale de eliminare a plasticului au numeroase dezavantaje. Depozitarea la groapa de gunoi le poate permite substanțelor chimice și microplasticelor să ajungă în mediul înconjurător, incinerarea eliberează gaze toxice, iar reciclarea mecanică transformă adesea materialele în produse de calitate inferioară. Reciclarea chimică, la rândul ei, necesită temperaturi și presiuni ridicate, precum și cantități mari de energie.

Cercetătorii au transformat deșeurile de plastic în oțet. Cum au reușit?

Cercetătorii au transformat deșeurile de plastic în oțet. Într-un studiu recent, cercetătorii au analizat o abordare complet diferită: transformarea deșeurilor de plastic în acid acetic, componenta principală a oțetului și un compus important pentru industrie, folosind lumina soarelui și un catalizator pe bază de fier.

Ideea a fost inspirată din natură. O ciupercă numită Phanerochaete chrysosporium este cunoscută pentru capacitatea sa de a descompune lignina, unul dintre cei mai rezistenți polimeri din lemn. Ea folosește enzime care generează specii chimice foarte reactive, capabile să distrugă structuri complexe de carbon. Cercetătorii s-au întrebat dacă un material sintetic ar putea imita acest mecanism.

Catalizatorul creat de echipă este format din nitrură de carbon dopată cu fier, un semiconductor care absoarbe lumina vizibilă. Atomii de fier sunt fixați individual în structură, formând ceea ce specialiștii numesc un catalizator cu atomi singulari. Fiecare atom de fier funcționează ca un „centru activ”, similar cu cele din enzimele naturale.

În prezența luminii solare și a peroxidului de hidrogen, acești atomi de fier generează radicali hidroxil, care sunt niște particule extrem de reactive. Radicalii atacă lanțurile lungi de carbon din plastic, precum polietilena (folosită la pungi), polipropilena (recipientele alimentare), PET-ul (sticlele de băuturi) sau chiar PVC-ul (țevi și ambalaje).

Polimerii sunt treptat oxidați și descompuși în molecule mai mici, până când se formează dioxid de carbon. În loc ca acest CO₂ să fie eliberat în atmosferă, același catalizator îl transformă, folosind energia luminii, în acid acetic. Practic, carbonul din plastic este mai întâi descompus și apoi reorganizat într-o moleculă utilă, explică Phys.org.

La ce poate fi folosit acidul acetic?

Acidul acetic nu este doar componenta care dă gustul acru al oțetului. El este o materie primă industrială importantă, utilizată la fabricarea adezivilor, solvenților, fibrelor sintetice sau a medicamentelor. Cererea globală este de milioane de tone anual.

În prezent, acidul acetic este produs în principal printr-un proces energetic intens numit carbonilarea metanolului, care necesită temperaturi ridicate. Transformarea deșeurilor de plastic în acest compus ar putea crea o economie circulară, în care carbonul din materiale aruncate este reutilizat.

Experimentele au arătat că reacția poate avea loc la temperatura camerei și la presiune normală. Catalizatorul a funcționat pentru mai multe tipuri de plastic, inclusiv pentru amestecuri, iar atomii de fier au rămas stabili după utilizări repetate.

Deși metoda mai trebuie optimizată pentru aplicarea industrială, cercetătorii consideră că transformarea plasticului în substanțe chimice valoroase ar putea deveni o strategie complementară în lupta împotriva poluării. Astfel, deșeurile de plastic ar putea fi privite nu doar ca o problemă de mediu, ci și ca o resursă de carbon ce poate fi reutilizată.

Studiul a fost publicat în revista Advanced Energy Materials.

Vă recomandăm să citiți și:

Bateriile vehiculelor electrice au avansat atât de mult încât tehnologia va depăși degradarea cauzată de schimbările climatice, arată un nou studiu

Un nanomaterial pe bază de fier elimină celulele canceroase fără a afecta țesutul sănătos

Pentru prima dată, cercetătorii au folosit microbi pentru a extrage metale din meteoriți la bordul Stației Spațiale Internaționale

Oamenii de știință au creat un spray care oprește sângerarea în mai puțin de o secundă