La maggior parte dei 150 milioni di tonnellate di plastica prodotte nel mondo ogni anno finiscono nelle discariche, negli oceani e altrove. Meno del 9% delle materie plastiche viene riciclato negli Stati Uniti, raggiungendo circa il 30% in Europa. Questo è un problema di $176 miliardi, il potenziale risparmio energetico che gli scienziati sostengono potrebbe essere ottenuto riciclando tutti i rifiuti solidi plastici globali. Ma i nuovi approcci possono aumentare la quantità di rifiuti di plastica che possono essere riciclati con successo, i ricercatori dell'Università di Houston e IBM riferiscono in una prospettiva. Ciò significa sviluppare nuove materie plastiche che possono essere riciclate più facilmente e trovare modi per riciclare in modo più efficiente le materie plastiche esistenti. Questi approcci possono spaziare da metodi per riciclare diversi tipi di plastica insieme in un unico flusso di rifiuti, evitando un processo di smistamento costoso e dispendioso in termini di tempo, nonché metodi per abbattere le materie plastiche in un modo più efficiente dal punto di vista energetico. "Ricerche recenti indicano la via verso metodi di riciclaggio chimici con requisiti energetici più bassi, compatibilizzazione di rifiuti plastici misti per evitare la necessità di smistamento e l'espansione delle tecnologie di riciclaggio per polimeri non riciclabili", hanno scritto gli autori dell'articolo, Megan L. Robertson, professore associato di ingegneria chimica e biomolecolare presso UH, e Jeannette M. Garcia, chimico polimero presso l'IBM Almaden Research Center. Migliorare i metodi per riciclare i materiali plastici esistenti è una priorità chiave. "I nuovi materiali entrano nel mercato lentamente, e quindi l'impatto maggiore è nello sviluppo di metodi più efficienti per riciclare le materie plastiche prodotte in grandi quantità oggi", ha affermato Robertson. "D'altra parte, i progressi della ricerca possono aprire la strada a materiali più facilmente riciclabili per il futuro." Un esempio è la categoria di polimeri noti come termoindurenti, che non possono essere fusi per la riconversione, impedendo il loro riciclaggio con metodi tradizionali. Il laboratorio di Robertson sviluppa componenti biorenewable per termoindurenti, sostituendo i polimeri a base di idrocarburi con quelli ottenuti da oli vegetali o altri materiali a base vegetale. Ciò potrebbe portare a nuove opzioni di fine vita come il compostaggio o il riciclaggio di sostanze chimiche per questi materiali, un enorme balzo in avanti. La prospettiva fa parte di una serie pubblicata da Science per esplorare le questioni relative all'impatto ambientale dei polimeri, tra cui la loro fonte (petrolio vs biosources), i progressi nel riciclaggio e i polimeri biodegradabili. Robertson e Garcia notano tre problemi chiave: - Le materie plastiche devono essere smistate per il riciclaggio, il che aumenta lo sforzo e le spese. Le materie plastiche, o polimeri, sono costituite da grandi molecole, quindi la maggior parte non si mescola quando riscaldate, in modo simile all'interazione tra olio e acqua. La ricerca si concentra sulla ricerca di sostanze in grado di facilitare la miscelazione di diversi tipi di plastica, noti come compatibilizzanti, che consentono di riciclarli insieme. Trovare un compatibilizer che funzioni per tutti i polimeri sarebbe l'ideale, ma Robertson ha detto che la tecnologia attuale richiede un approccio su misura per ogni miscela di plastica. - Il riciclaggio chimico comporta l'uso di un catalizzatore per abbattere le materie plastiche per produrre prodotti a peso molecolare più basso, un processo che i ricercatori sostengono è stato ostacolato da elevati costi energetici. È in corso il lavoro per sviluppare catalizzatori più efficienti. - La maggior parte delle materie plastiche attualmente riciclate sono composte da polietilene tereftalato (PET), che è il componente utilizzato nella maggior parte delle bottiglie d'acqua, e il polietilene, la plastica più prodotta. L'espansione delle tecnologie di riciclaggio ad altre materie plastiche oltre al PET e al polietilene è un'area di ricerca in corso. Ancora più impegnativo è lo sviluppo di metodi per il riciclaggio di polimeri che non possono essere processati attraverso la fusione a temperature elevate, come termoindurenti ed elastomeri (materiali in gomma). Con qualsiasi soluzione potenziale, i ricercatori dicono che è fondamentale che le prestazioni di un materiale non siano influenzate al fine di renderlo più facile da riciclare. Sottoporre la plastica a molti cicli di utilizzo e riciclaggio senza perdita di prestazioni è una sfida aperta per i ricercatori. "Il miglioramento del riciclaggio delle materie plastiche oltre il livello attuale ha molti potenziali vantaggi sociali, come la riduzione delle emissioni di gas serra, l'eliminazione degli sprechi nell'ambiente, la riduzione della dipendenza dalle risorse petrolifere finite per la sua produzione e il recupero del valore economico dei rifiuti solidi plastici" i ricercatori hanno scritto. È iniziato, dicono, indicando società start-up che hanno aumentato i metodi di riciclaggio chimico per i rifiuti di polistirene o hanno sviluppato processi di selezione per separare i materiali in materie prime pure. Quella e altre ricerche, scrissero, "fanno sperare che presto i tassi di riciclaggio della plastica saranno molto più alti di oggi".