¿Sabías Que? Los Químicos han descubierto un método que podría convertir los desechos plásticos en productos químicos valiosos mediante el uso de la luz solar?

En experimentos de laboratorio, el equipo de investigación de la Universidad Tecnológica de Nanyang mezcló plásticos con su catalizador a base de vanadio en un solvente, lo que permite que la solución aproveche la energía de la luz y convierta los plásticos disueltos en ácido fórmico, un compuesto químico utilizado en las celdas de combustible para producir electricidad. Al informar de su trabajo a Ciencias Avanzadas, el equipo dirigido por el Profesor Asistente NTU (Universidad Tecnológica de Nanyang) Soo Han Sen de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, el informo que hizo su catalizador a partir del vanadio de metal biocompatible y asequible, comúnmente utilizado en aleaciones de acero para vehículos y aleaciones de aluminio para aviones.

Cuando el catalizador a base de vanadio se disolvió en una solución que contenía un plástico de consumo no biodegradable como el polietileno y se expuso a la luz solar artificial, rompió los enlaces carbono-carbono dentro del plástico en seis días. Este proceso convirtió el polietileno en ácido fórmico, un conservante natural y agente antibacteriano, que también puede ser utilizado para la generación de energía por las centrales eléctricas y en los vehículos con pilas de combustible de hidrógeno. “Este nuevo tratamiento químico es el primer proceso reportado que puede descomponer completamente un plástico no biodegradable como el polietileno usando luz visible y un catalizador que no contiene metales pesados”.

Usando la energía del sol para convertir productos químicos

El catalizador a base de vanadio, que está respaldado por grupos orgánicos y típicamente abreviado como LV (O), usa energía de la luz para impulsar una reacción química, y se conoce como un fotocatalizador. Los fotocatalizadores permiten que las reacciones químicas sean impulsadas por la luz solar, a diferencia de la mayoría de las reacciones realizadas en la industria que requieren calor, generalmente generadas a través de la quema de combustibles fósiles. Otras ventajas del nuevo fotocatalizador son su bajo costo, abundante y respetuoso con el medio ambiente, a diferencia de los catalizadores comunes hechos de metales caros o tóxicos como el platino, el paladio o el rutenio. La mayoría de los plásticos no son biodegradables porque contienen enlaces químicos extraordinariamente inertes llamados enlaces carbono-carbono, que no se descomponen fácilmente sin la aplicación de altas temperaturas.

El nuevo fotocatalizador a base de vanadio desarrollado por el equipo de investigación de NTU fue especialmente diseñado para romper estos enlaces, y lo hace al engancharse en un grupo químico cercano conocido como grupo de alcohol y usar la energía absorbida de la luz solar para desentrañar la molécula como una cremallera. Como los experimentos se llevaron a cabo a escala de laboratorio, las muestras de plástico se disolvieron primero calentándolas a 85 grados Celsius en un disolvente, antes de disolver el catalizador, que está en forma de polvo. La solución se expuso a la luz solar artificial durante unos días. Usando este enfoque, el equipo demostró que su fotocatalizador fue capaz de romper los enlaces carbono-carbono en más de 30 compuestos diferentes y los resultados demostraron el concepto de un fotocatalizador ecológico y de bajo costo.

Desarrollar soluciones innovadoras sin desperdicio, como este catalizador ecológico para convertir los desechos en recursos, es parte de la visión del Laboratorio ChávezSolutions Ambientales Cía. Ltda. El cual brinda el servicio de análisis de metales tales como el vanadio entre otros.

Redactado Por: Dr. Carlos Flores

Fuente 1: Sarifuddin Gazi, Miloš Đokić, Kek Foo Chin, Pei Rou Ng, Han Sen Soo. Escisión de enlace carbono-carbono en cascada visible impulsada por la luz para transformaciones orgánicas y reciclaje de plásticos Ciencia avanzada , 2019; 1902020 DOI: 10.1002 / advs.201902020

Fuente 2: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/12/191211100331.htm

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