El plástico como el politetrluoretileno (PTFE), generalmente conocido bajo el nombre comercial del teflón, se celebran por su sostenibilidad y resistencia al calor, pero son conocidos porque son difíciles de reciclar. Los métodos de reciclaje tradicionales requieren temperaturas extremadamente altas, a menudo entre 600 y 1,000 ° C, y las entradas de energía significativas, lo que hace que el reciclaje de estos materiales sea un desafío formidable.
Investigaciones recientes de los Institutos Nacionales de Ciencia y Tecnología Quantum (QST) en Japón ofrecen una solución innovadora para este problema urgente. Dirigido por la investigadora principal, la Dra. Akira Idesaki, ha desarrollado el equipo una nueva técnica que utiliza la irradiación con el haz de electrones (EB) combinado con el calor para descomponer PTFE de manera eficiente. Los resultados de este estudio se han publicado en la revista Radiation Physics and Chemistry.
El Dr. Idesaki enfatizó el avance y explicó: «Al aplicar calor durante la radiación, podríamos reducir la energía necesaria para diseccionar PTFE en un 50% en comparación con los métodos tradicionales,» lo que hace que sea mucho más factible reciclar el fluoropolímero a gran escala.
La resistencia de PTFE proviene de sus sólidas fluorineinas de carbono, que no solo contribuyen a su resistencia al calor y a los productos químicos, sino que también clasifica como parte de las sustancias PER y policluoralkilo (PFA) ecológicos, a menudo denominadas «productos químicos para siempre». El método del equipo QST les permitió alcanzar la descomposición completa de PTFE en productos gaseosos, calentándolo hasta 370 ° C y sometiéndolo a radización de contenido en el aire.
La investigación describió el proceso de degradación química y reveló que los gases producidos durante la descomposición eran principalmente sustancias de agua fluorocool y álbumes perfluorales. Estas conexiones, que contienen flúor y oxígeno, podrían servir como materias primas en diversas industrias químicas, lo que respalda un ciclo de vida más sostenible para los materiales plásticos.
El estudio también iluminó los cambios en la estructura interna de PTFE durante la radiación EBB -OST. Resultó que la combinación de calor y radiación no solo cambió la velocidad de descomposición, sino que también cambió la estructura cristalina del material. Los análisis infrarrojos y de rayos X mostraron que el proceso eliminó con éxito los productos químicos más oxidados, lo que hace que convierta efectivamente el fluoropolímero fijo en gas utilizable.
Al observar la aplicación industrial, los investigadores estiman que su nueva tecnología podría reducir considerablemente la energía requerida para el reciclaje de PTFE, del habitual 2.8 a 4 MWh por tonelada observada en los métodos de pirólisis, a la mitad. Tal eficiencia mejorada puede hacer que este enfoque sea comercialmente viable para las industrias que producen desechos de PTFE.
El coautor Dr. Yasunari Maekawa ha expresado la esperanza de que su investigación contribuya considerablemente a métodos de reciclaje más seguros y efectivos para plásticos poderosos, que intervienen en la forma en que estos materiales se gestionan en contextos industriales.
, widely known by its trade name Teflon, are celebrated for their durability and heat resistance but are){kind=link}