Un team guidato dall’Università del Delaware ha sviluppato un innovativo catalizzatore capace di convertire i rifiuti plastici in carburanti liquidi in maniera più veloce ed efficiente rispetto ai metodi esistenti. Questa scoperta apre nuove prospettive per affrontare l’emergenza della plastica in eccesso, trasformandola in una risorsa utile per l’energia sostenibile.
Plastica come nuova risorsa energetica grazie ai MXeni
Come riporta Interesting Enginnering, il processo alla base di questa innovazione è l’idrogenolisi, una tecnica che utilizza gas idrogeno e un catalizzatore per scomporre i polimeri delle plastiche in carburanti destinati al trasporto e all’industria. Tuttavia, i catalizzatori tradizionali non riescono a gestire in modo efficiente le molecole polimeriche voluminose.
Per superare questo limite, i ricercatori hanno adottato i cosiddetti MXeni, nanomateriali composti da strati bidimensionali impilati. Modificando questa struttura con pilastri di silice — che creano spazi mesoporosi — il team ha permesso ai polimeri di fluire più agevolmente e interagire meglio con il catalizzatore.
“Gli MXeni formano strati bidimensionali, come le pagine di un libro. Questi strati sovrapposti nel libro chiuso rendono difficile il passaggio della plastica fusa, limitando il contatto con il catalizzatore“, ha spiegato Ali Kamali, dottorando in ingegneria chimica e biomolecolare e primo autore della ricerca.
Caricati con nanoparticelle di rutenio, i mesoporous MXeni hanno dimostrato di raddoppiare la velocità di conversione della plastica in carburante rispetto ai metodi precedenti. Inoltre, hanno mostrato un’elevata selettività, producendo carburanti liquidi di qualità e riducendo al minimo i sottoprodotti indesiderati come il metano.
Dalla plastica scartata a risorsa energetica
Il catalizzatore è stato testato con polietilene a bassa densità (LDPE), comune nelle buste della spesa e nei film plastici. In un reattore pressurizzato, l’LDPE combinato con il catalizzatore e gas idrogeno è stato riscaldato fino a ottenere una sorta di sciroppo viscoso. Il risultato: una trasformazione più rapida e carburanti più puri.
Il gruppo di ricerca, guidato da Dongxia Liu, sottolinea come questa innovazione non solo migliori la velocità di conversione, ma anche la qualità dei prodotti finali.
“Siamo stati in grado di produrre un materiale che non solo accelera la conversione, ma migliora anche la qualità dei prodotti combustibili. Questo progresso evidenzia il potenziale dei catalizzatori mesoporosi nanostrutturati per migliorare il riciclo creativo della plastica“, ha affermato Liu.
L’obiettivo è ora quello di sviluppare una libreria di catalizzatori basati su MXene per diversi tipi di plastica e di avviare collaborazioni con l’industria, in modo da trasformare i rifiuti in risorse utili per l’ambiente e le economie locali.
