Scoperta una nuova tecnica per ricavare una forma altamente porosa di carbone, che potrebbe anche fertilizzare il terreno, dai rifiuti di plastica
Gli scienziati dell'Università della California, Riverside, si sono avvicinati alla ricerca di un utilizzo per le centinaia di milioni di tonnellate di rifiuti di plastica prodotti ogni anno che spesso finiscono per intasare corsi d'acqua e fiumi e inquinare i nostri oceani. In uno studio recente, pubblicato su ACS Omega (1), la dottoressa Kandis Leslie Abdul-Aziz (2), assistente professore di ingegneria chimica e ambientale dell'UCR, e i suoi colleghi hanno dettagliato un metodo per convertire i rifiuti di plastica in una forma altamente porosa di carbone, caratterizzata da un’enorme superficie di circa 400 metri quadrati per grammo di massa.
Tale carbone cattura il carbonio e potrebbe potenzialmente essere aggiunto al suolo per migliorare la ritenzione idrica del suolo e l'aerazione dei terreni agricoli. Potrebbe anche fertilizzare il terreno poiché si rompe naturalmente. La dottoressa Abdul-Aziz, tuttavia, ha avvertito che è necessario fare più lavoro per comprovare l'utilità di tale salmerino in agricoltura.
Il processo da plastica a carbone è stato sviluppato presso il Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering della UC Riverside. Ha comportato la miscelazione di uno dei due tipi comuni di plastica con i rifiuti di mais - i gambi, le foglie, le bucce e le pannocchie rimanenti - noti collettivamente come stufa di mais. La miscela è stata quindi cotta con acqua calda altamente compressa, un processo noto come carbonizzazione idrotermale.
Il carbone altamente poroso è stato prodotto utilizzando polistirene, la plastica utilizzata per l'imballaggio in polistirolo, e polietilene tereftalato, o PET, il materiale comunemente utilizzato per realizzare bottiglie di acqua e soda, tra molti altri prodotti.
Lo studio ha fatto seguito a un precedente tentativo riuscito di utilizzare il fornello di mais da solo per produrre carbone attivo utilizzato per filtrare gli inquinanti dall'acqua potabile. Nello studio precedente, il carbone ricavato dal solo foraggio di mais attivato con idrossido di potassio era in grado di assorbire il 98% della vanillina inquinante dai campioni di acqua di prova.
Nello studio di follow-up, la ricercatrice Kandis Leslie Abdul-Aziz e i suoi colleghi volevano verificare se anche il carbone attivo prodotto da una combinazione di stufato di mais e plastica poteva dimostrarsi un mezzo efficace per il trattamento dell'acqua. In tal caso, i rifiuti di plastica potevano essere riutilizzati per ripulire l'inquinamento idrico. Ma il carbone attivo, prodotto dalla miscela, aveva assorbito solo circa il 45% di vanillina nei campioni di acqua di prova, rendendolo inefficace per la pulizia dell'acqua stessa, ha affermato.
«Teorizziamo che potrebbe esserci ancora della plastica residua sulla superficie dei materiali, che impedisce l'assorbimento di alcune di queste molecole (vanillina) sulla superficie», ha detto.
Tuttavia, la capacità di produrre carbone altamente poroso combinando plastica e rifiuti di biomassa vegetale è una scoperta importante, come descritto in dettaglio nel documento pubblicato sulla rivista ACS Omega. L'autore principale è il dottor Mark Gale, un ex studente di dottorato dell'UCR che ora è docente all'Harvey Mudd College. Lo studente universitario dell'UCR Peter Nguyen è un coautore e Abdul-Aziz è l'autore corrispondente.
La plastica è essenzialmente una forma solida di petrolio che si accumula nell'ambiente, dove inquina, si impiglia, soffoca e uccide pesci, uccelli e altri animali che la ingeriscono inavvertitamente. La plastica si scompone anche in microparticelle che possono entrare nel nostro corpo e danneggiare le cellule o indurre reazioni infiammatorie e immunitarie.
Sfortunatamente, costa di più riciclare la plastica usata che produrre nuova plastica dal petrolio.
Il laboratorio di Abdul-Aziz adotta un approccio diverso al riciclaggio. È dedicato a reimmettere nell'economia prodotti di scarto nocivi come la plastica e i rifiuti di biomassa vegetale, trasformandoli in beni di valore.
«Sento che abbiamo un approccio più agnostico al riciclaggio della plastica quando puoi gettarlo (con biomassa) e utilizzare il carbone per migliorare il suolo. Questo è quello che stiamo pensando», conclude la ricercatrice.
Riferimenti:
Descrizione foto: Rifiuti di plastica nel letto di un torrente al Fairmount Park di Riverside, in California. - Credit: David Danelski/UCR.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Turning plastic waste into a valuable soil additive