I rifiuti di plastica tornano neri come grafene incontaminato, grazie all’ACDC. Questo è come gli scienziati della Rice University chiamano il processo che hanno impiegato per fare un uso efficiente della plastica di scarto che altrimenti si aggiungerebbe ai problemi ambientali del pianeta. In questo caso, il laboratorio del chimico della Rice, James Tour, ha modificato il suo metodo per produrre grafene flash per migliorarlo per riciclare la plastica in grafene. Lo studio del laboratorio è stato pubblicato sulla rivista ACS Nano dell’American Chemical Society.
Semplicemente, invece di aumentare la temperatura di una fonte di carbonio con corrente continua, come nel processo originale, il laboratorio espone prima i rifiuti di plastica a circa otto secondi di corrente alternata ad alta intensità, seguiti dalla scossa CC.
I prodotti sono grafene turbostratico di alta qualità, una sostanza preziosa e solubile che può essere utilizzata per migliorare l’elettronica, i compositi, il cemento e altri materiali e gli oligomeri di carbonio, molecole che possono essere scaricate dal grafene per l’uso in altre applicazioni. Tour ha stimato che su scala industriale, il processo ACDC potrebbe produrre grafene per circa $ 125 in costi di elettricità per tonnellata di rifiuti di plastica.
La nuova tecnica potrebbe aiutare a smaltire le tonnellate di plastica sparse nel mondo dato che la maggior parte delle tecnologie di riciclaggio della plastica sono inefficaci e che solo il 9% circa viene davvero riciclata. Ad esempio nell’Oceano Pacifico si è formata un’isola di rifiuti di plastica delle dimensioni del Texas e questo è un serio problema ambientale.
C’è inoltre un altro problema: i microbi nell’oceano che convertono l’anidride carbonica in ossigeno sono ostacolati dai prodotti di decomposizione della plastica e stanno invertendo il processo, prendendo ossigeno e convertendolo in anidride carbonica. Questo può essere davvero dannoso per gli esseri umani.
Un miglior impatto ambientale con un maggior incentivo economico
Tour ha notato che la conversione in joule flash elimina gran parte della spesa associata al riciclaggio della plastica, inclusi lo smistamento e la pulizia che richiedono energia e acqua. Piuttosto che riciclare la plastica in pellet che vendono per $ 2.000 la tonnellata, si potrebbe ricorrere quindi al grafene, che ha un valore molto più alto. Dunque un miglior impatto ambientale con un maggior incentivo economico.
Nonostante l’enorme quantità di materie prime in plastica, avere troppo grafene non sarà un problema, ha riferito Tour. Il bello del grafene infatti è che la sua degradazione biologica in molte condizioni è molto lenta, quindi nella maggior parte dei casi non rientra nel ciclo del carbonio per centinaia di anni.
I ricercatori ora stanno lavorando per perfezionare il processo del grafene flash per altri materiali, in particolare per i rifiuti alimentari. L’obiettivo è generare una buona sequenza di impulsi per convertire i rifiuti alimentari in grafene di altissima qualità con la minore emissione possibile. Gli scienziati stanno ora impiegando programmi di apprendimento automatico per capire qual è il prossimo passo.
Ph. Credit: Rice University
