Hay caminos químicos que pueden transformar inesperadamente y por completo algunos residuos especialmente problemáticos. Piensa, por ejemplo, en un experimento que convirtió “químicos eternos” o PFAS en litio para baterías. Y ahora unos investigadores encontraron la receta para usar el ácido viejo de las baterías de coche y transformarlo en combustible limpio de hidrógeno.
En un trabajo publicado ayer en Joule, unos investigadores de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido describen un novedoso método para reciclar plástico usando el ácido residual de las baterías de coche. Las pruebas de laboratorio confirmaron que el reactor podía funcionar durante más de 260 horas sin que se viera afectado su rendimiento. El equipo piensa que el método podría aplicarse a distintos tipos de residuos plásticos.
“Pensábamos que el ácido no se podía usar en estos sistemas de energía solar porque disolvería todo”, declaró Erwin Reisner, autor principal del trabajo, ingeniero químico. “Pero nuestro catalizador no lo hizo y de repente se abrió todo un mundo nuevo de reacciones”.
Dos problemas en uno
Según el Foro Económico Mundial, el mundo produce unas 400 millones de toneladas de plástico por año. Lo peor es que solo el 9% son plásticos reciclados, en tanto que aproximadamente el 12% se incinera. El resto queda en rellenos sanitarios o en la naturaleza, según la Agencia Ambiental Europea.
Por otro lado, las baterías de coche en su volumen contienen un 20 a 40% de ácido, pero como el ácido es altamente corrosivo, suele descartarse y neutralizarse después de que se les extrae a las baterías el plomo para su reventa, explicaron los investigadores.
Encontrar la salida
Al mismo tiempo los investigadores sabían que, precisamente por ser tan corrosivos, los ácidos son útiles para descomponer el plástico. Pero “nunca teníamos un fotocatalizador de bajo costo y escalable que pudiera resistir”, señaló Kay Kwargent, autor principal del trabajo y estudiante de doctorado.
Por eso el nuevo trabajo buscó desarrollar un fotocatalizador, un material que acelera las reacciones cuando se lo expone a la luz, que pudiera soportar los efectos destructores del ácido. Tras varios intentos del tipo ensayo y error, el equipo logró crear una fórmula que construyó un sistema circular cerrado en el que una corriente de residuos resuelve a otra, según su trabajo.
El ácido es “un recurso no aprovechado”, dijo Kwarteng. “Si logramos recoger el ácido antes de que se lo neutralice, podemos usarlo una y otra vez para descomponer el plástico. Todos ganamos, y se evita el costo ambiental de neutralizar el ácido al tiempo de hacerlo trabajar para generar hidrógeno limpio”.
Que trabaje el ácido
El nuevo método que el equipo denomina ‘foto reforma de ácido con energía solar’ funciona de la siguiente manera. Primero el reactor trata el residuo plástico con ácido, y se descompone así el plástico en sustancias más fáciles de controlar como el etilenglicol que se usa para fabricar anticongelante o tinta de impresora. Al exponerlo a la luz solar, el fotocatalizador transforma esta amalgama en hidrógeno y ácido acético, ingrediente principal del vinagre.
El equipo probó entonces la eficiencia del fotocatalizador y del reactor en su conjunto. Indican en su trabajo que el catalizador permaneció activo durante más de 11 días, unas 264 horas, sin reducción significativa en su rendimiento.
El problema del plástico
Dicho esto, pasará algún tiempo hasta que el método llegue a los mercados comerciales. El equipo expresó sentirse confiado y seguro de la química de este método, pero admitió que se requieren más experimentos para asegurar que los reactores no se desgasten rápido con el tiempo. Añadieron que su método es más un complemento y no un reemplazo del reciclado convencional.
“No prometemos resolver el problema global del plástico”, dijo Reisner. “Pero esto demuestra que los residuos pueden convertirse en recursos. El hecho de que podamos crear valor a partir de residuo plástico usando la luz del sol y ácido de baterías viejas lo convierte en un proceso de veras prometedor”.
