Nuevo procedimiento El PMMA se puede reciclar con menos energía 

Investigadores de la ETH han desarrollado un nuevo método para descomponer el PMMA en sus componentes básicos de forma eficiente desde el punto de vista energético y a bajo coste. El material reciclado es extremadamente puro, por lo que permite fabricar productos de alta calidad. Lo más interesante para la industria es que podría adoptar este proceso de inmediato.

El polimetilmetacrilato (PMMA, también conocido como vidrio acrílico o plexiglás) se utiliza en grandes cantidades en todo el mundo para las más diversas aplicaciones, desde «cristales» hasta luces traseras de coche y muebles. Con demasiada frecuencia, el vidrio acrílico acaba en la basura. Sin embargo, se podría reciclar fácilmente.

La investigadora en ciencia de los materiales y profesora de la ETH Athina Anastasaki lleva años trabajando para descomponer de forma eficiente el vidrio acrílico en sus componentes básicos y reutilizarlos. En trabajos anteriores, su equipo demostró que la denominada despolimerización es posible en principio, pero que para ello se requerían unas condiciones específicas: Así, hasta ahora, los investigadores de la ETH tenían que modificar químicamente las cadenas poliméricas para incorporar «puntos de rotura programados». Otros enfoques requerían grandes cantidades de disolventes, catalizadores o luz ultravioleta para iniciar o mantener la despolimerización.

Un nuevo enfoque permite ahorrar energía y dinero

Ahora, la profesora de la ETH y su equipo presentan un nuevo método, mucho más sencillo, para el reciclaje del PMMA. Lo han publicado en la revista especializada Nature Chemistry.

Con el nuevo método, los investigadores consiguen descomponer el polímero casi por completo en sus componentes básicos, los monómeros: el rendimiento de monómeros alcanza hasta el 98 por ciento. Además, el material reciclado es extremadamente puro, incluso cuando la materia prima contiene colorantes o impurezas. A partir de los monómeros recuperados se pueden fabricar nuevos polímeros de la misma calidad que los obtenidos en el primer proceso de transformación.

Además, el proceso requiere mucha menos energía que otros métodos. La despolimerización comienza ya a poco más de 200 grados Celsius. Hasta ahora se necesitaban al menos 400 grados para ello. Y, por si fuera poco, el proceso prescinde por completo de disolventes. «Lo que hace que nuestro nuevo enfoque sea tan interesante es su sencillez», afirma Richard Whitfield, primer autor del estudio y antiguo investigador del grupo de investigación de Anastasakis.

Basta con una sustancia

El núcleo del nuevo procedimiento es un único compuesto químico perteneciente a la clase de sustancias denominadas N-hidroximidas, un reactivo disponible en el mercado y de bajo coste. Este compuesto ataca las cadenas de polímeros del cristal acrílico, las rompe y libera los monómeros. Una vez añadida esta sustancia, la reacción se desarrolla por sí sola.

La elección del reactivo no es casual. «Hemos buscado sistemáticamente hasta dar con esta sustancia», explica Anastasaki. Esta sustancia basta ahora para iniciar la despolimerización. 

Se ha presentado una solicitud de patente; se buscan licenciatarios

Otros métodos para el reciclaje químico se basan en la denominada pirólisis. En este proceso, los polímeros plásticos se descomponen en sus componentes básicos a altas temperaturas, que suelen superar los 400 grados. Además, la pureza de los monómeros recuperados suele ser baja: contienen hasta un tres por ciento de impurezas. Esto puede afectar a la calidad del plástico que se fabrica a partir de ellos.

La ETH de Zúrich ha solicitado la patente de este nuevo método y ahora busca licenciatarios. «La competencia en el ámbito del reciclaje químico de plásticos es muy intensa, sobre todo en EE. UU., donde grandes grupos de investigación con un sólido respaldo financiero trabajan en este campo», afirma Anastasaki. Sin embargo, gracias a la sólida financiación básica que recibe de la ETH de Zúrich, esta investigadora en ciencia de los materiales puede mantenerse a la altura e, incluso, esta vez va un paso por delante de sus competidores estadounidenses.

La industria podría adoptar esta estrategia de inmediato

La industria química muestra interés por el nuevo método. Y es que una ventaja decisiva es que la industria podría aplicar este método utilizando la infraestructura existente y los procesos habituales. «Nuestros enfoques anteriores tenían el inconveniente de que las empresas habrían tenido que modificar sus procesos y sus instalaciones para ponerlo en práctica. Para la mayoría, eso resulta demasiado caro», explica Anastasaki.

En los próximos pasos, su objetivo es ampliar la escala del método y comprender en detalle los mecanismos de reacción. Partiendo de ahí, los investigadores de la ETH quieren desarrollar sustancias que aceleren aún más la degradación de los polímeros y optimicen aún más el rendimiento de los monómeros.

Sin embargo, hay un pequeño inconveniente: el proceso solo funciona con el metacrilato. Para descomponer otros plásticos en sus componentes básicos, se necesitan otros enfoques. Aun así, la investigadora en materiales se muestra optimista: «Intentaremos aplicar este principio también al poliestireno, uno de los plásticos más utilizados en todo el mundo», afirma Anastasaki.