Messo a punto un nuovo metodo per trasformare la plastica in prodotti chimici utili attraverso la luce solare.

Di recente alcuni chimici della Nanyang Technological University, (nota anche con la sigla NTU), attraverso uno studio pubblicato sulla rivista Advanced Science, hanno fatto sapere di aver realizzato un metodo che potrebbe trasformare i rifiuti di plastica in sostanze chimiche preziose utilizzando la luce solare. In pratica nel corso di diversi esperimenti di laboratorio i ricercatori hanno mescolato la plastica con il suo catalizzatore in un solvente, il che ha consento alla soluzione di sfruttare l'energia della luce del Sole e convertire la plastica disciolta in acido formico, (ovvero una sostanza chimica utilizzata, ad esempio, nelle celle a combustibile per produrre elettricità). Tuttavia durante la suddetta ricerca gli scienziati hanno messo a punto il loro catalizzatore partendo dal vanadio, (ossia un elemento economico e biocompatibile che comunemente viene usato nelle leghe di acciaio per veicoli e leghe di alluminio per aeromobili). Così facendo hanno osservato che quando scioglievano il catalizzatore a base di vanadio in una soluzione contenente plastica non biodegradabile, (come, ad esempio, come il polietilene), ed il tutto veniva poi esposto alla luce solare artificiale, i legami carbonio-carbonio all'interno della plastica si rompevano nel giro di 6 gironi ed il polietilene si trasformava in acido formico, vale a dire un agente conservante ed antibatterico presente in natura e che, come già anticipato, può essere utilizzato anche per la produzione di energia da centrali elettriche e veicoli dotate di celle a combustibile ad idrogeno. Al riguardo Soo Han Sen, uno dei principali autori dello studio in questione, ha spiegato: "Abbiamo mirato a sviluppare metodi sostenibili ed economici per sfruttare la luce solare per fabbricare carburanti ed altri prodotti chimici. Questo nuovo trattamento chimico è il primo processo segnalato che può abbattere completamente una plastica non biodegradabile come il polietilene usando luce visibile ed un catalizzatore che non contiene metalli pesanti". In sostanza, come già noto, a Singapore la maggior parte dei rifiuti di plastica viene incenerita, producendo gas serra, (come, per esempio, l'anidride carbonica), e la massa rimanente viene trasportata nella discarica di Semakau, la quale però si stima esaurirà lo spazio entro il 2035; motivo per il quale lo sviluppo di soluzioni innovative a spreco zero, (come, appunto, il suddetto catalizzatore ecologico), per trasformare i rifiuti in risorse, fa parte del piano del NTU Smart Campus per sviluppare un futuro sostenibile. Ad ogni modo il catalizzatore a base di vanadio fa parte della famiglia dei fotocatalizzatori, i quali consentono alle reazioni chimiche di essere alimentate, appunto, dalla luce solare, a differenza della maggior parte delle reazioni che richiedono calore, (generalmente generato dai combustibili fossili). Inoltre altri vantaggi di questo nuovo fotocatalizzatore sono il basso costo, l'abbondanza ed il rispetto dell'ambiente, contrariamente dei comuni catalizzatori realizzati con metalli costosi o tossici, (come platino, palladio o rutenio). In ogni caso prima di ottenere il suddetto risultato gli studiosi hanno provato altri approcci per trasformare i rifiuti di plastica in sostanze chimiche utili, ma molti di questi coinvolgevano reagenti indesiderati o troppi passaggi: un esempio di ciò è un approccio chiamato "fotoriformazione", in cui la plastica viene combinata con acqua e luce solare per produrre idrogeno gassoso, ma il tutto richiede l'impiego di catalizzatori contenenti cadmio, (cioè un ben noto metallo pesante tossico); mentre altri metodi conosciuti richiedono che la plastica sia trattata con soluzioni chimiche aggressive che sono pericolose da maneggiare. Tra l'altro ci sarebbe da considerare che la maggior parte delle materie plastiche non sono biodegradabili perché contengono legami chimici straordinariamente consolidati, (chiamati, appunto, legami carbonio-carbonio), che non possono essere facilmente scomposti senza l'applicazione di temperature elevate: il nuovo fotocatalizzatore a base di vanadio sviluppato dai ricercatori della NTU è stato appositamente progettato per rompere questi legami, e lo fa aggrappandosi ad un particolare gruppo chimico, (noto come un gruppo alcolico), ed usando l'energia assorbita dalla luce solare per scomporre le molecole. Entrando un po' più nei dettagli durante i suddetti esperimenti i campioni di plastica sono stati prima dissolti mediante il riscaldamento ad 85 °C in un solvente e dopodiché è stato sciolto anche il catalizzatore in questione, (che era in polvere). Successivamente, come già detto, la soluzione è stata esposta ad una luce solare artificiale per alcuni giorni: in questo modo gli scienziati hanno dimostrato come il loro fotocatalizzatore sia stato in grado di rompere i legami carbonio-carbonio in oltre 30 composti diversi ed i risultati hanno evidenziato il concetto di un fotocatalizzatore ecologico ed a basso costo. Comunque sia attualmente gli studiosi stanno cercando di apportare migliorie all'intero processo, le quali potrebbero consentire la rottura della plastica per produrre, infine, altri combustibili chimici utili, (come, ad esempio, l'idrogeno).