Scienziati creano una plastica che può essere totalmente riciclata

Un team di scienziati nordamericani ha creato un nuovo tipo di plastica che può essere riciclato più volte. Una caratteristica che differenzia questo materiale da quelli che sono ampiamente utilizzati oggi. La nuova ricerca mira a ottimizzare il processo di riciclaggio, senza dispersione nel materiale riciclato stesso.

Per arrivare al nuovo composto, il team ha modificato la plastica durante la sua produzione, aggiungendo sostanze chimiche che gli conferiscono le alcune qualità, come durezza o flessibilità – caratteristiche che impediscono il riutilizzo permanente – come hanno scritto gli scienziati nel nuovo studio studio pubblicato sulla rivista Nature Chemistry.

Lo studio

Come spiega l’istituto in una nota, la plastica contiene vari additivi – come coloranti, riempitivi o ritardanti – e, quindi, solo alcuni tipi possono essere riciclati senza perdita di qualità del materiale o aspetto estetico.

Anche il materiale plastico più riciclabile, il PET (polietilene tereftalato), viene riciclato solo a una percentuale dal 20 al 30%. Ciò che rimane di queste plastiche può finire negli inceneritori o nelle discariche, dove ci vorranno anni per decomporsi. “La maggior parte delle materie plastiche non sono mai state fatte per essere riciclate“, ha affermato Peter Christensen, ricercatore presso Molecular Foundry di Berkeley Lab.

La scoperta del team, ha spiegato Christensen, è essenziale in un “modo standard di produzione” delle materie plastiche. “Considera il riciclaggio da una prospettiva molecolare“.

Per capire la plastica appena creata, è necessario spiegare quella “vecchia”. Normalmente le materie plastiche sono create da polimeri, formati dall’unione di monomeri contenenti carbonio. Le sostanze chimiche che vengono aggiunte alla plastica rimangono collegate anche dopo il processo di riciclaggio e la miscelazione di altre materie plastiche con composizioni diverse. Pertanto, diventa più difficile conoscere le proprietà del nuovo materiale creato.

Per ovviare all’inconveniente, il team ha creato il polydiketoenamine, anch’esso denominato PDK, un prodotto “circolare ” in cui i monomeri possono essere rilasciati dai prodotti chimici. “Con il PDK, i collegamenti immutabili delle plastiche convenzionali sono sostituiti da collegamenti reversibili che consentono alla plastica di riciclare in modo più efficace” , ha spiegato Brett Helms, un altro scienziato che ha partecipato alla ricerca.

Per questo, i monomeri devono essere immersi in una soluzione ad alto contenuto di acido, che separerà i prodotti chimici aggregati. “La plastica circolare e il riciclaggio sono sfide importanti. Abbiamo visto l’impatto dei rifiuti di plastica che si infiltrano nei nostri ecosistemi acquatici e questa tendenza rischia di essere aggravata dalle quantità crescenti [di plastica] prodotte“, ha aggiunto Helms.

Il nuovo sistema impedirà inoltre che i prodotti di plastica finiscano nelle discariche o negli oceani, con un ciclo di vita ripetibile. “Siamo interessati alla chimica che reindirizza i cicli di vita della plastica da lineare a circolare. Vediamo l’opportunità di fare la differenza dove non ci sono opzioni di riciclaggio.”

Gli esperti di laboratorio di Berkeley hanno scoperto questo nuovo materiale mentre applicano gli acidi al materiale di vetro utilizzato per sviluppare gli adesivi PDK. E’ stato in quel momento che si sono resi conto che la composizione di questi adesivi era stata modificata. “Con nostra sorpresa, erano i monomeri originali“, ha detto Helms.

Il team ha quindi concluso che i monomeri PDK potrebbero formare polimeri che, una volta riutilizzati, hanno perso le loro caratteristiche originali. Il prossimo passo sarà ora sviluppare questo tipo di plastica con diverse proprietà termiche e meccaniche che possono essere applicate nei tessuti, nelle stampe 3D e nelle schiume.