I rifiuti di plastica rappresentano una minaccia per l’ambiente e per la vita umana e il loro impatto continua a crescere di giorno in giorno. Un recente studio condotto dal gruppo di Suzana Nunes presso KAUST (King Abdullah University of Science and Technology) ha mostrato una soluzione innovativa e sostenibile a questo problema.
La ricerca, condotta dal dottorando Malinalli Ramírez Martínez, ha dimostrato che i rifiuti di plastica possono essere utilizzati come materia prima per produrre membrane porose ad alte prestazioni che possono essere utilizzate nell’industria chimica per separare miscele chimiche complesse in modo efficiente dal punto di vista energetico.
Le membrane polimeriche hanno una struttura porosa selettivamente permeabile che consente loro di ridurre l’impatto ambientale delle separazioni industriali, aiutare nel trattamento degli effluenti residui e creare accesso all’acqua dolce. Tuttavia, gli approcci tradizionali alla produzione di membrane utilizzano principalmente materiali non rinnovabili a base fossile, il che contraddice gli obiettivi di sostenibilità. Pertanto, il team ha deciso di andare oltre e sostituire alcuni dei materiali convenzionali utilizzati nella produzione di membrane con solventi a base biologica e plastica di scarto, seguendo i principi dell’economia circolare e della chimica verde.
Trasformare la plastica in membrane porose
Le poliolefine costituiscono quasi la metà di tutti gli articoli scartati nei flussi di rifiuti di plastica e sono molto popolari per il loro basso costo e l’elevata stabilità termica e chimica. Queste stesse proprietà rendono le poliolefine attraenti per la produzione di membrane microporose idrofobe per la purificazione dell’olio e altri processi di purificazione industriale. Tuttavia, la trasformazione delle poliolefine in membrane porose presenta delle sfide. Ciò è dovuto alle alte temperature richieste per dissolverli e alla gamma limitata di solventi che possono essere utilizzati. La maggior parte di loro basata su combustibili fossili.
Il team ha dimostrato che due solventi a base biologica possono migliorare significativamente la sostenibilità del processo. Hanno scoperto che i terpeni, solventi rinnovabili naturalmente abbondanti derivati da biomasse non alimentari, possono dissolvere le poliolefine a soli 130 gradi Celsius. Inoltre, utilizzando questi solventi, sono stati in grado di produrre con successo membrane in polipropilene utilizzando i rifiuti di plastica degli imballaggi alimentari. Cioè, hanno trasformato i rifiuti di plastica in materiali utili e ridotto la quantità di rifiuti di plastica nell’ambiente. La produzione di membrane in polipropilene da rifiuti di imballaggi alimentari in plastica è una soluzione sostenibile che combina il riutilizzo dei materiali e la tutela dell’ambiente.
Pertanto, la ricerca ha dimostrato che è possibile produrre membrane in polipropilene dai rifiuti di imballaggi alimentari in plastica. Inoltre, queste membrane sono adatte per separare emulsioni di acqua e olio in alcuni processi industriali. I risultati mostrano che queste membrane hanno prestazioni competitive rispetto a quelle realizzate con materiali vergini. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Green Chemistry e la sua applicabilità è più ampia. È anche importante trovare alternative ai solventi utilizzati nella fabbricazione delle membrane.
