Il processo ha un’efficienza superiore al 95% e viene eseguito a temperatura ambiente, il che lo rende più economico e scalabile rispetto ai metodi tradizionali.Un team internazionale di scienziati ha sviluppato un metodo rivoluzionario in un unico passaggio per convertire i rifiuti plastici, compresi quelli più problematici come il PVC, in combustibile tipo benzina e acido cloridrico riutilizzabile.
Un progresso decisivo: trasformare i rifiuti plastici in combustibile in modo diretto e pulito
La cosa più sorprendente è che tutto avviene a temperatura ambiente o leggermente superiore e a pressione atmosferica, il che riduce drasticamente il fabbisogno energetico e semplifica il processo.
Con un’efficienza di conversione superiore al 95%, questa innovazione può segnare una svolta nella lotta contro una delle grandi sfide ambientali del nostro tempo: i 10 miliardi di tonnellate di plastica che il mondo ha prodotto fino ad oggi, di cui solo una minima parte viene effettivamente riciclata.
Contesto del problema
- Il PVC e le poliolefine sono plastiche ampiamente utilizzate e generano grandi volumi di rifiuti.
- Il loro riciclaggio chimico è complesso, in particolare quello del PVC, a causa del rilascio di composti tossici durante la decomposizione.
Proposta innovativa
Lo studio presenta una strategia di riciclaggio chimico del PVC e delle poliolefine a bassa temperatura.
Utilizza liquidi ionici cloroalluminati come catalizzatori per trasformare questi rifiuti in:
Idrocarburi liquidi (tipo combustibile).
HCl (acido cloridrico), che può essere recuperato e riutilizzato.
Oltre il laboratorio: un metodo scalabile e realistico
Sviluppato dai ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory, della Columbia University, dell’Università Tecnica di Monaco e della East China Normal University, il processo punta direttamente a un utilizzo industriale reale.
Non si tratta di una soluzione teorica o troppo costosa, ma di un’alternativa tecnicamente fattibile che potrebbe essere integrata nelle infrastrutture esistenti, come raffinerie o centri di trattamento dei rifiuti.
A differenza di altri metodi di upcycling chimico, che richiedono più fasi e temperature elevate, questa tecnica combina la decostruzione e la raffinazione della plastica in un’unica reazione chimica.
Come solventi vengono utilizzati isoalcani leggeri, sottoprodotti comuni delle raffinerie, che facilitano la conversione di plastiche miste e contaminate, cosa comune nei rifiuti reali.
Meccanismo del processo
Si tratta di un processo in un’unica fase che combina:
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- Declorazione (eliminazione del cloro)
- Rottura dei legami C-C
- Alchilazione e scambio di idrogeno con isobutano o isopentano .
Risolvere il “problema del cloro”: il caso del PVC
Il cloruro di polivinile (PVC) rappresenta circa il 10% della plastica globale, ma la sua presenza complica qualsiasi tentativo di riciclaggio termico o chimico. Il suo contenuto di cloro genera composti tossici se incenerito o trattato senza un pretrattamento.
Questo nuovo approccio riesce a eliminare il cloro dal PVC durante lo stesso processo in cui viene generato il combustibile, evitando emissioni pericolose e trasformando il cloro residuo in acido cloridrico (HCl).
Questo sottoprodotto non solo è facilmente neutralizzabile, ma può anche essere riutilizzato in settori quali il trattamento delle acque, la metallurgia, l’alimentazione o la farmaceutica.
Alta efficienza con plastiche reali
Uno degli aspetti più promettenti dello studio è che la tecnologia non dipende da plastiche pure o pulite. Nei test con rifiuti misti di PVC e poliolefine, come quelli che si trovano comunemente nelle discariche o negli impianti di riciclaggio, sono stati raggiunti tassi di conversione del 96% a soli 80 °C.
Ciò apre la strada alla sua applicazione diretta su flussi contaminati, senza necessità di pre-selezionarli, una barriera fondamentale negli attuali sistemi di riciclaggio.
Ad esempio, tubi flessibili in PVC, isolamenti di cavi e contenitori rigidi sono stati trasformati con successo in idrocarburi liquidi con 6-12 atomi di carbonio, la base della benzina commerciale.Inoltre, evitando temperature estreme, si riducono sia i costi energetici che le emissioni associate, rafforzandone l’attrattiva dal punto di vista ambientale ed economico.
Potenziale
Questo tipo di tecnologie non solo risolvono il problema dei rifiuti, ma trasformano una minaccia in una risorsa. Alcuni modi concreti in cui può contribuire a un futuro più sostenibile:
- Decongestionare le discariche e le aree saturate di rifiuti plastici che attualmente non hanno sbocchi riciclabili.
- Ridurre l’incenerimento dei rifiuti e, con esso, l’emissione di diossine e altri inquinanti generati dall’incenerimento tradizionale.
- Sfruttare le reti industriali esistenti, come raffinerie e impianti chimici, per ampliare il processo senza bisogno di nuove infrastrutture.
- Generare combustibile a livello locale dai rifiuti, riducendo la dipendenza dal petrolio vergine e migliorando la sicurezza energetica.
- Promuovere una vera economia circolare, in cui anche i plastici più complessi hanno una seconda vita utile come materia prima industriale.
Applicabilità
- Funziona con miscele reali di rifiuti plastici, anche se contaminati.
- I reagenti utilizzati (come gli isoalcani) possono essere ottenuti dalle raffinerie o riciclati dal processo stesso.
Progetti pilota simili sono già in corso in Europa e in Asia, soprattutto in zone dove la raccolta differenziata non riesce ancora a classificare efficacemente i rifiuti. Se combinata con politiche che incentivano il recupero dei rifiuti misti, come il recente impulso dell’UE al riciclaggio chimico, questa tecnologia potrebbe diventare parte centrale di una strategia globale per chiudere il ciclo della plastica.
La chiave ora sarà passare dal laboratorio al campo. E con soluzioni come questa, non ci sono più scuse per continuare a seppellire o bruciare ciò che potrebbe diventare energia utile per il presente e il futuro.
