Cercetătorii de la Laboratorul Național Oak Ridge (ORNL), parte a Departamentului Energiei, au reușit să dezvolte o nouă metodă de transformare a polietilenei în combustibili. Această substanță reprezintă unul dintre cele mai comune tipuri de plastic utilizate la nivel global, fiind ingredientul principal pentru produse precum pungile de cumpărături sau tocătoarele din plastic alb. Tehnologia nouă permite conversia acestor deșeuri într-un produs cu valoare economică, oferind o soluție pentru cantitățile uriașe de plastic care ajung în mediul înconjurător.
Procesul inovator se bazează pe combinarea plasticului cu săruri topite care conțin clorură de aluminiu. Aceste săruri îndeplinesc două roluri esențiale în cadrul reacției chimice, acționând simultan atât ca mediu de reacție, cât și ca un catalizator care determină conversia. Prin utilizarea spectroscopiei cu raze X moi și a rezonanței magnetice nucleare, echipa a identificat modul în care atomii de aluminiu creează situri catalitice extrem de acide. Aceste situri atacă lanțurile moleculare lungi ale polimerului și le scindă în molecule de hidrocarburi mai mici.
Eficiența experimentelor a demonstrat că structura polimerului de start influențează direct tipul de combustibil rezultat. Lanțurile polimerice mai simple au avut tendința de a produce compuși similari benzinei, în timp ce lanțurile mai complexe au generat combustibili similari motorinei. În condiții de reacție relativ blânde, experimentele au atins un randament de benzină de aproximativ 60%. Cercetătorii au depus deja o cerere de brevet pentru această tehnologie, iar rezultatele au fost publicate în Journal of the American Chemical Society.
Un avantaj major al acestei metode este temperatura scăzută de operare, care rămâne sub pragul de 200 de grade Celsius. Această valoare este comparabilă cu temperatura din interiorul unui cuptor de bucătărie convențional, spre deosebire de procesul de piroliză utilizat anterior. Metodele clasice de conversie a polietilenei necesitau temperaturi mult mai ridicate, între 450 și 500 de grade Celsius. De asemenea, noua abordare nu necesită utilizarea catalizatorilor scumpi din metale nobile, a hidrogenului extern sau a solvenților organici.
În prezent, echipa de la ORNL se confruntă cu o limitare tehnică legată de natura materialului utilizat. Sărurile pe bază de aluminiu sunt higroscopice, ceea ce înseamnă că absorb ușor umiditatea, fenomen care poate reduce stabilitatea procesului. Pentru a rezolva această problemă, cercetătorii intenționează să investigheze metode de izolare a sărurilor topite, folosind potențial halogeni sau materiale pe bază de carbon. Scopul este de a face aceste săruri mai ușor de separat și de procesat, îmbunătățind stabilitatea lor chimică.
Deși tehnologia este încă la nivel de laborator, implementarea sa la scară industrială ar putea influența securitatea energetică și competitivitatea industrială. Această evoluție vine într-un context în care prețurile combustibililor rămân un subiect de interes pentru economie, având în vedere costurile ridicate ale motorinei pentru anumite sectoare industriale. Extinderea acestor metode de reciclare ar putea diversifica gama de combustibili industriali și de transport produși din materiale deșeuri.