Los científicos creen que la sal Hartshorn y la 'horneado' pueden resolver un grave problema medioambiental

4 de agosto de 2023

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por la Universidad de Copenhague

El poliéster es el segundo tejido más utilizado en el mundo y una amenaza medioambiental, especialmente porque la mayor parte nunca se recicla. La tela, una mezcla de plástico y algodón, ha sido difícil para la industria separarla y, por lo tanto, reciclarla.

Ahora, un grupo de químicos de la Universidad de Copenhague ha inventado una solución ecológica y sorprendentemente sencilla utilizando un único ingrediente doméstico. El estudio se publica en la revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

Desde ropa hasta sofás y cortinas, el poliéster domina nuestra vida cotidiana, con la asombrosa cifra de 60 millones de toneladas métricas de este popular tejido producidas anualmente. Sin embargo, la producción de poliéster pasa factura al clima y al medio ambiente, ya que sólo un mero 15% se recicla, mientras que el resto acaba en vertederos o incinerado, siendo responsable de más emisiones de carbono.

El reciclaje de poliéster plantea un desafío importante, particularmente a la hora de separar las fibras de plástico y algodón de las que está hecho el tejido mixto sin perder ninguna de ellas en el proceso. Los métodos de reciclaje convencionales suelen priorizar la conservación del componente plástico, lo que provoca una pérdida de fibras de algodón. Además, estos métodos son costosos, complejos y generan residuos metálicos debido al uso de catalizadores metálicos, que pueden ser citotóxicos y contaminar el proceso.

En un avance notable, un grupo de jóvenes químicos ha revelado una solución sorprendentemente simple a este problema apremiante, que potencialmente revolucionará la sostenibilidad de la industria textil.

"La industria textil necesita urgentemente una mejor solución para manipular tejidos mezclados como el poliéster y el algodón. Actualmente, hay muy pocos métodos prácticos capaces de reciclar tanto el algodón como el plástico; por lo general, se trata de una situación o la otra", dice el postdoctorado Yang Yang de Jiwoong. Lee del Departamento de Química de la Universidad de Copenhague, quien es el autor principal del artículo de investigación científica.

"Sin embargo, con nuestra técnica recién descubierta, podemos despolimerizar el poliéster en sus monómeros y al mismo tiempo recuperar algodón en una escala de cientos de gramos, utilizando un enfoque increíblemente sencillo y respetuoso con el medio ambiente. Esta metodología catalítica sin rastros podría cambiar las reglas del juego".

El nuevo método no requiere equipo especial: sólo calor, un solvente no tóxico y un ingrediente doméstico común.

"Por ejemplo, podemos coger un vestido de poliéster, cortarlo en trozos pequeños y colocarlo en un recipiente. Luego añadir un poco de disolvente suave y después sal de cuerno de ciervo, que mucha gente conoce como agente leudante de los productos horneados. Luego lo calentamos todo a 160° Celsius y lo dejamos durante 24 horas. El resultado es un líquido en el que las fibras de plástico y algodón se depositan en distintas capas. Es un proceso simple y rentable", explica Shriaya Sharma, doctora. estudiante del grupo Jiwoong Lee en el Departamento de Química y coautor del estudio.

La sal de cuerno de ciervo, también llamada bicarbonato de amonio, se descompone en amoniaco, CO2 y agua. La combinación de amoníaco y CO2 actúa como catalizador, desencadenando una reacción de despolimerización selectiva que descompone el poliéster preservando las fibras de algodón. Aunque el amoníaco es tóxico por sí solo, cuando se combina con CO2 se vuelve respetuoso con el medio ambiente y seguro de usar. Debido a la naturaleza suave de los químicos involucrados, las fibras de algodón permanecen intactas y en excelentes condiciones.

Anteriormente, el mismo grupo de investigación demostró que el CO2 podría servir como catalizador, entre otras cosas, para descomponer el nailon sin dejar rastro. Este descubrimiento los inspiró a explorar el uso de la sal cuerno de ciervo. Sin embargo, los investigadores quedaron gratamente sorprendidos cuando su sencilla receta dio resultados exitosos.

"Al principio, estábamos emocionados de ver que funcionaba tan bien solo en botellas de PET. Luego, cuando descubrimos que también funcionaba en tela de poliéster, nos quedamos extasiados. Era indescriptible. Que fuera tan sencillo de realizar fue casi demasiado bueno para ser verdad", afirma Carlo Di Bernardo, estudiante de doctorado y coautor del estudio.

Si bien hasta ahora el método solo se ha probado a nivel de laboratorio, los investigadores destacan su escalabilidad y ahora están en contacto con empresas para probar el método a escala industrial.

"Esperamos comercializar esta tecnología que alberga un potencial tan grande. Mantener este conocimiento detrás de los muros de la universidad sería un enorme desperdicio", concluye Yang Yang.

Más información: Yang Yang et al, Reciclaje catalítico de tejidos: glucólisis de PET mezclado con dióxido de carbono y amoníaco, ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2023). DOI: 10.1021/acssuschemeng.3c03114

Proporcionado por la Universidad de Copenhague