Un po’ di sole, acido di batteria esausta e rifiuti plastici per produrre idrogeno green

Il riciclo della plastica per via chimica - quindi basato sulla scomposizione dei polimeri - potrebbe essere giunto a una svolta grazie un nuovo reattore sperimentale sviluppato da un gruppo di ricercatori dell'Università di Cambridge. In pratica sono riusciti a mettere a punto un reattore a energia solare che sfrutta l'acido solforico recuperato dalle batterie delle auto per scomporre le plastiche miste e contaminate per ottenere sostanze chimiche utili all’industria e idrogeno. Da ricordare che oggi per il riciclo ci si affida per lo più a metodi meccanici che prevedono selezione (più è rigorosa, meglio è), lavaggio, triturazione e rifusione della plastica.

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Come si legge nell’articolo pubblicato sulla rivista scientifica Joule Solar reforming of plastics using acid-catalyzed depolymerization, questa potrebbe essere una soluzione a più problemi. Da una parte il riutilizzo dell’acido delle batterie, che normalmente viene smaltito come rifiuto pericoloso; se è presente piombo si procede con ulteriore passaggio. Dall’altra un miglior impiego dei rifiuti a base di polietilene tereftalato (PET), tessuti di nylon e schiume di poliuretano. E infine il fatto che si impieghi energia solare e quindi venga assicurata una buona efficienza complessiva a costi ridotti.

Una scoperta quasi casuale

"Questa scoperta è emersa inaspettatamente. Credevamo che gli ambienti acidi avrebbero danneggiato irreversibilmente i catalizzatori solari. Superare questa limitazione apre nuove strade per trasformazioni chimiche sostenibili alimentate esclusivamente dalla luce solare", ha commentato il professor Erwin Reisner del Dipartimento di chimica Yusuf Hamied dell’ateneo.

In effetti il cuore dell’innovazione è proprio nel nuovo tipo di fotocatalizzatore - il composto che una volta illuminato accelera la reazione chimica senza consumarsi nel processo. Resiste infatti alla corrosione dell’acido e nel contempo contribuisce all’azione di scissione dei legami polimerici, trasformando i rifiuti plastici in elementi costitutivi chimici più semplici come ad esempio l’acido acetico. Il degrado in laboratorio ha consentito un’operatività di circa 260 ore.

"Sfruttare l'acido delle batterie, una risorsa ampiamente disponibile ma sottoutilizzata, per convertire i rifiuti di plastica in prodotti di valore è un esempio convincente dei principi dell'economia circolare in azione, ha sottolineato il professor Kay Kwarteng.

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Non meno importante che l’intero processo genera anche idrogeno gassoso, che può essere usato come materia prima per chimica industriale oppure direttamente compresso, stoccato e utilizzato poi in altro momento come combustibile.

Prospettive future

I risultati ottenuti sono molto positivi, ma secondo i ricercatori la prossima sfida sarà soprattutto ingegneristica, poiché la chimica di base è consolidata. Per reattori di grandi dimensioni bisognerà impiegare materiali e sistemi capaci di resistere ai cicli continui di lavorazione in ambiente acido. È pur vero però che l’industria di settore vanta decenni di esperienza nei protocolli di gestione di questi scenari critici quindi con il coinvolgimento di nuovi partner i tempi di sviluppo potrebbero essere ridotti.

L’unica certezza è che questo metodo non potrà mai essere l’unico per il riciclo dei materiali plastici, bensì la soluzione premium per quelli misti o contaminati che attualmente non godono di tante opzioni vantaggiose. Soprattutto sotto il punto di vista ambientale, oltre che economico.

La commercializzazione del processo avverrà tramite Cambridge Enterprise, il braccio commerciale dell'università, e UK Research and Innovation (UKRI), l'agenzia nazionale britannica che finanzia e promuove la ricerca scientifica e l'innovazione.