Eliminando rifiuti di plastica dall’ambiente è una delle più grandi sfide della nostra epoca. È anche una grande opportunità per gli scienziati e per le imprese.
Rifiuti di plastica, riciclaggio – visualizzazione artistica. Credito immagine: Università del Minnesota
Solo il 9% circa della plastica usata viene riciclato. Quelli che vengono riciclati dai processi termomeccanici si degradano e diventano inutilizzabili dopo diversi cicli. La maggior parte dei rifiuti di plastica diventa discarica o rifiuti.
Come la pioggia, la maggior parte dei rifiuti di plastica scorre verso il basso attraverso corpi idrici, finendo nell’oceano. Quando si rompe, entra nell’ecosistema.
Microplastiche, nanoplastiche e PFAS, ecc., ora compaiono nelle fosse oceaniche più profonde e nelle cime montuose più alte. Sono così onnipresenti che ora compaiono nei nostri flussi sanguigni. Le microplastiche sono state trovate anche nel latte materno.
Quando professore del Dipartimento di Bioprodotti e Ingegneria dei Biosistemi (BBE). Ruggero Ruan guarda una montagna multicolore di sacchetti di cibo o un’isola oceanica di brocche e dispositivi di protezione individuale, vede una miniera d’oro. Sa che le persone che possono trasformare i rifiuti di plastica in nuovi prodotti in modo efficiente saranno i prossimi magnati della tecnologia. Le risorse innaturali che potranno attingere saranno vaste.
Rifiuti di plastica. Credito immagine: Pxhere, dominio pubblico CC0
“Il novanta per cento di tutta la plastica che abbiamo prodotto finora è ora nell’ambiente”, afferma Ruan.
L’ostacolo principale a un riciclaggio ampio ed efficiente è che i rifiuti di plastica sono costituiti da molti tipi diversi di plastica; sono polimeri. Per essere utilizzati come materia prima, i polimeri devono essere convertiti in monomeri o nafta e quindi in materie prime, le materie prime che i produttori utilizzano per realizzare nuovi prodotti in plastica.
A complicare ulteriormente le cose, la plastica spesso contiene riempitivi non riutilizzabili per migliorare la funzionalità e la stabilità o aggiungere colore.
Ruan ha sviluppato un processo di riciclaggio che riecheggia la produzione di materie plastiche vergini grezze dal petrolio. Utilizza la pirolisi, un processo che riscalda la plastica di scarto per rompere i suoi polimeri in sostanze volatili. Successivamente, i volatili vengono catalizzati per scomporli in sostanze chimiche a catena corta, o monomeri, i loro elementi di base. I monomeri possono essere trasformati in materie prime sotto forma di wafer.
Bottiglie di plastica – installazione artistica intitolata Bottle Buyology. Credito immagine: Tony Webster, Wikimedia CommonsCC-BY-2.0
L’innovazione di Ruan si chiama pirolisi catalitica assistita da microonde, o cMAP. Una società californiana chiamata Resynergi ha concesso in licenza il processo e Ruan è il principale consulente tecnico del progetto. Ora è in fase di prototipo.
A differenza del riciclo convenzionale, questo processo può essere ripetuto un numero illimitato di volte sullo stesso materiale, perché i monomeri sono materia prima, l’equivalente del petrolio lavorato. “Puoi sempre scomporre in monomeri”, spiega Ruan. “E può essere fatto con tutti i tipi di plastica, anche se con diversi livelli di complessità”.
La prossima sfida sarà passare dalle attuali 1,25 tonnellate al giorno. Questo è un problema di produzione piuttosto che un problema di catena di approvvigionamento, poiché ci sono grandi quantità di rifiuti di plastica negli oceani e in altri ambienti.
“Vogliamo inviare navi verso queste enormi isole di plastica nell’oceano per raccogliere i rifiuti di plastica e rimuoverli dall’ambiente”, afferma Ruan. Può sembrare idealistico, ma Ruan ha una lunga esperienza nell’innovazione della raffinazione chimica. Ha 18 brevetti statunitensi nei settori della stabilità alimentare, dei processi alimentari alternativi, delle energie rinnovabili e dell’ambiente. Dirige il Center for Biorefining, che facilita la collaborazione tra università e industria per la ricerca, lo sviluppo e l’istruzione sulla raffinazione chimica a base biologica.
Ruan afferma che il tema della sua carriera è stato quello di aggiungere valore. Lui e il suo team sono sempre alla ricerca di modi per trasformare i materiali indesiderati in materiali utili che non creino più rifiuti. “Non vogliamo trattarli come rifiuti”, dice. “Vogliamo trattarli come risorse”.
Fonte: Università del Minnesota
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
