Convertir plástico en hidrógeno sin emisiones dejó de ser un problema de laboratorio. Un equipo de la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA y la Universidad Femenina Ewha de Corea del Sur demostró un proceso que trata simultáneamente tres tipos de plásticos (PET, PE y PP) y genera hidrógeno con pureza superior al 90%, sin necesidad de clasificar previamente cada material.
El método utiliza tratamiento térmico alcalino con hidróxido de sodio y añade un paso previo para activar los polímeros más resistentes. Su principal ventaja es doble: reduce una barrera costosa del reciclaje y retiene gran parte del carbono en productos sólidos o líquidos, según publicó Ecoticias.
Separar plásticos por tipo requiere tiempo, maquinaria y dinero. Según datos globales citados por UCLA, solo el 9% del plástico descartado se recicla, mientras que el 79% termina en vertederos y otro 12% se incinera, con la consiguiente liberación de dióxido de carbono.
El proceso funciona con tres polímeros sin separación previa
El tratamiento térmico alcalino (ATT, por sus siglas en inglés) combina calor e hidróxido de sodio para favorecer la liberación de hidrógeno. El PET responde mejor de forma directa porque ya contiene oxígeno en su estructura química. El PE y el PP planteaban más dificultades: sus cadenas están formadas principalmente por enlaces de carbono e hidrógeno y son poco reactivas en condiciones alcalinas.
Por eso, el equipo expuso brevemente estos materiales a calor moderado en presencia de aire. Ese pretratamiento incorpora grupos con oxígeno y crea puntos donde la reacción puede empezar a romper el polímero. Después, los tres plásticos pueden procesarse juntos en un solo reactor, a presión atmosférica y con temperaturas inferiores a las de la gasificación convencional.
Tras optimizar la cantidad de hidróxido de sodio y las condiciones de oxidación, los rendimientos alcanzaron 43,7 milimoles de hidrógeno por gramo de PET, 51,9 en el PE y 30,2 en el PP. El polietileno ofreció el mayor rendimiento de los tres en las condiciones optimizadas del laboratorio.
Más del 75% del carbono termina retenido
Durante la reacción, el hidróxido de sodio captura carbono y forma carbonato de sodio sólido, en lugar de dejar que todo salga como dióxido de carbono. Los análisis mostraron que más del 75% del carbono original terminó como carbonato estable o en residuos orgánicos líquidos. Menos del 13% apareció en forma gaseosa y la liberación directa de carbono a la atmósfera durante la reacción fue insignificante, según el equipo.
Además, el carbonato de sodio puede transformarse en carbonato de calcio, un mineral estable y utilizado por distintas industrias. Hay un matiz importante: estos datos describen lo que sucede dentro de la reacción estudiada, pero no equivalen todavía al balance climático completo de una futura planta. Para saber si el hidrógeno es realmente bajo en carbono habrá que contar también la energía empleada, la fabricación y recuperación del hidróxido de sodio, el transporte y el tratamiento de los productos restantes.
El método funcionó a temperaturas entre 300 y 400 grados Celsius inferiores a las utilizadas en la gasificación tradicional con vapor. Esa reducción puede rebajar el consumo energético y facilitar el diseño de los equipos. Pero el sistema sigue necesitando calor, por lo que su huella dependerá en gran medida de si este procede de electricidad renovable, calor residual industrial o combustibles fósiles.
“Estamos resolviendo dos problemas globales urgentes al mismo tiempo”, afirmó Ah-Hyung “Alissa” Park, coautora principal del trabajo, según publicó Ecoticias. La idea es aprovechar un residuo difícil de gestionar para obtener un gas que puede servir como combustible o materia prima industrial.
Woo-Jae Kim, coautor principal, destacó que reducir los costes de clasificación y la complejidad del proceso puede facilitar su comercialización. Ese es uno de los puntos fuertes del método, porque la separación previa suele frenar el tratamiento de residuos mezclados.
Aun así, el plástico no vuelve a convertirse en una botella o una bolsa, sino que se transforma en hidrógeno, carbonatos y otros productos. Por eso estamos ante una vía de conversión o valorización química. Su lugar más lógico estaría en las fracciones mezcladas o difíciles de reciclar que hoy terminan incineradas o enterradas.
Los autores reconocen que el proceso necesita más optimización y una evaluación económica antes de desplegarse a gran escala. También habrá que estudiar la recuperación de los reactivos, la operación continua del reactor y el comportamiento ante corrientes reales con etiquetas, restos de comida y colorantes.
