Los datos sobre la contaminación por plástico son alarmantes: en solo dos décadas la producción anual de residuos plásticos en el mundo se ha duplicado pasando de 180 millones a más de 350 millones de toneladas.
Según el informe Perspectivas mundiales del plástico, de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), se prevé que los residuos plásticos casi se tripliquen en el planeta para 2060: la mitad de estos desechos seguirán siendo depositados en vertederos y menos de una quinta parte se reciclarán.
El impacto medioambiental del plástico es muy agresivo, especialmente por su lenta degradabilidad y por la composición química que presentan.
De esta forma, los residuos plásticos se han vuelto en los últimos años los más abundantes en el mundo y los más peligrosos. Se trata de un material que apareció en la década de 1950 como un gran descubrimiento, pero que a la fecha provoca un severo impacto medioambiental y graves daños a los ecosistemas.
Tecnología de vanguardia
Sin duda la contaminación de los plásticos se ha convertido en uno de los retos medioambientales más urgentes de nuestro tiempo. Además, su producción e incineración contribuye en gran medida al cambio climático.
Y ante este reto un grupo de investigación internacional liderado por ingenieros de Texas presentó un método con base en descomponer las moléculas de plásticos y otros materiales en sus componentes fundamentales, haciéndolos reutilizables en el futuro y ofreciendo un enfoque sostenible para abordar la contaminación plástica global.
Los investigadores utilizaron un láser de luz de baja potencia para romper los enlaces químicos de los plásticos y crear nuevos enlaces químicos que convirtieron los materiales en puntos de carbono luminiscentes.
Yuebing Zheng, uno de los líderes del proyecto y profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica Walker de la Escuela de Ingeniería Cockrell, en Texas, explica que los nanomateriales con base en carbono tienen una gran demanda debido a sus múltiples capacidades y estos puntos podrían utilizarse potencialmente como dispositivos de almacenamiento de memoria en los dispositivos informáticos de próxima generación.
Yuebing indica que “al aprovechar estas reacciones únicas podemos explorar nuevas vías para transformar los contaminantes ambientales en productos químicos valiosos y reutilizables, contribuyendo al desarrollo de una economía más sostenible y circular. El descubrimiento tiene implicaciones significativas para abordar los desafíos ambientales y avanzar en el campo de la química verde”.
Aplicaciones
Esta reacción específica se denomina activación del enlace carbono-hidrógeno o activación de CH, en la que los enlaces carbono-hidrógeno de una molécula orgánica se rompen de forma selectiva y se transforman en un nuevo enlace químico. En el estudio, los materiales bidimensionales catalizaron esta reacción, que llevó a que las moléculas de hidrógeno se transformaran en gas abriendo el camino para que las moléculas de carbono se unieran entre sí para formar los puntos que almacenan información.
En la investigación que se publicó en Nature Communications los autores apuntan que se necesita continuar con los experimentos y desarrollos para optimizar el proceso de activación de CH mediante luz láser y ampliarlo para aplicaciones industriales.
No obstante, la investigación constituye un progreso revelador en la exploración de soluciones sostenibles para la gestión de residuos plásticos.
El proceso de activación de CH impulsado por luz láser corroborado en este estudio se puede aplicar a muchos compuestos orgánicos de cadena larga, incluidos el polietileno y los surfactantes, comúnmente utilizados en sistemas de nanomateriales.
“Resulta emocionante tomar el plástico que por sí solo nunca se descompondría y transformarlo en algo útil para muchas industrias diferentes”, afirma Jingang Li, un estudiante postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley, quien comenzó la investigación en la Universidad de Texas.
Contaminación plástica en cifras
- 50% del plástico que se produce hoy en día es de un solo uso.
- Al menos once millones de toneladas de plástico llegan al océano cada año.
- 4.85 millones de microfibras de plástico contaminan el medio ambiente cada año.
- Los plásticos producen 850 millones de toneladas de Gases de Efecto Invernadero (GEI).
- Las aguas atlánticas contienen hasta 21 millones de toneladas de pequeños desechos plásticos en sus primeros 200 metros de superficie.
Fuente: OCDE