La mayoría del plexiglás, también conocido como vidrio acrílico o PMMA (polimetilmetacrilato), termina siendo incinerado debido a la complejidad de su reciclaje.
Ahora, investigadores del Laboratorio de Materiales Poliméricos de la ETH Zúrich, liderados por la profesora Athina Anastasaki, desarrollaron un método que descompone casi por completo este material en sus bloques monoméricos reutilizables.
En la actualidad, el reciclaje plástico efectivo se limita casi exclusivamente a botellas de PET o polietileno, materiales cuyas moléculas tienen longitudes similares y comparten aditivos compatibles. Este tipo de homogeneidad permite que las botellas se fundan y reutilicen fácilmente.
En contraste, los llamados plásticos mixtos -combinaciones de distintos polímeros y aditivos- no pueden reciclarse con los métodos actuales y suelen incinerarse para producir energía en instalaciones como plantas de cemento, informó en un comunicado de su web la ETH Zúrich.
La separación química de estos materiales resultó económicamente inviable hasta ahora, en parte por la falta de tecnologías que permitan romper selectivamente las cadenas de polímeros sin generar subproductos complejos o inútiles.
Un avance desde los laboratorios de Zúrich
Frente a esta situación, el grupo de investigación de la ETH Zúrich presentó un enfoque novedoso para tratar el PMMA, un plástico acrílico ampliamente utilizado en la industria aeroespacial, automotriz y de construcción, así como en pantallas y monitores.
El proceso, desarrollado por el equipo de Anastasaki, permite la descomposición del plexiglás en sus monómeros originales. Una vez obtenidos, estos pueden ser purificados mediante destilación, dando lugar a materiales de partida equivalentes a los vírgenes.
La propuesta se destaca por su rendimiento de hasta el 98% y por ser efectiva incluso en materiales comerciales con múltiples aditivos.
Lo más llamativo del descubrimiento es su simplicidad. Según aseguró Anastasaki, en el comunicado levantado por EurekAlert!: “Nuestro proceso es extremadamente sencillo. Solo necesitamos un disolvente a base de cloro y calentar la mezcla de reciclaje disuelta a una temperatura de entre 90 y 150 °C para iniciar la reacción de despolimerización con ayuda de luz ultravioleta o visible”.
Este nivel de eficiencia representa una diferencia importante respecto a tecnologías como la pirólisis, que requiere temperaturas cercanas a los 400°C, insume gran cantidad de energía y produce mezclas poco aprovechables.
En comparación, el nuevo método se presenta como más limpio, menos costoso y sin necesidad de reactivos adicionales.
Otro de los aspectos destacados del estudio es su capacidad de tolerancia ante aditivos comunes en plásticos comerciales. Colorantes, plastificantes y copolímeros no interfieren significativamente en el proceso.
Esto lo hace viable incluso cuando se trabaja con productos de baja pureza como plexiglás multicolor proveniente del bricolaje, sin necesidad de pretratamientos complejos.
La fotoquímica detrás del hallazgo
El hallazgo fue accidental. El grupo buscaba catalizadores que facilitaran la ruptura del PMMA en monómeros, pero un experimento de control reveló que no eran necesarios.
“En realidad, buscábamos catalizadores específicos que promovieran la descomposición específica en monómeros. Pero un experimento de control reveló sorprendentemente que el catalizador ni siquiera era necesario”, explicó Anastasaki.
Este resultado llevó a los investigadores a explorar el rol del disolvente, descubriendo que al ser expuesto a luz ultravioleta, el disolvente clorado libera radicales de cloro. Estos radicales inician la ruptura de la cadena polimérica sin necesidad de intermediarios.
Según explicó el medio sobre ciencia Phys Org, el proceso consiste en colocar el polímero en un disolvente de diclorobenceno y exponerlo a luz violeta, manteniendo la temperatura por encima de los 90 °C.
La exposición a la luz provoca que se liberen radicales de cloro, los cuales eliminan átomos de hidrógeno en distintas zonas de la estructura del polímero, lo que lleva a la ruptura de las cadenas. A medida que estas cadenas se fragmentan, se generan nuevos radicales, lo que mantiene el proceso en marcha sin necesidad de insumos adicionales.
A pesar del éxito del método, la utilización de compuestos clorados plantea interrogantes ambientales. Anastasaki reconoció esta limitación: “Los compuestos químicos clorados dañan el medio ambiente. Por lo tanto, nuestro próximo objetivo es modificar las reacciones para que funcionen sin el disolvente clorado”.
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