Un reactor convierte los plásticos industriales en hidrógeno y nanotubos.
Investigadores de la
Universidad de Córdoba, en España, han diseñado un proceso que convierte los
plásticos industriales en hidrógeno y nanotubos de carbono mediante el
desarrollo de un reactor propio y una transformación mixta que combina el
plasma (estado de la materia que se consigue cuando las moléculas pasan por un
campo electromagnético intenso) y el CO2 como reactivo.
Según explica el
responsable del proyecto, César Jiménez, el carbono se encuentra en la
naturaleza en dos formas, una energética y otra inerte. En esta última forma,
se conoce como CO2 y causa perjuicios medioambientales, ya que junto a otros gases
es el responsable del efecto invernadero. Para aportarle una utilidad, los
expertos lo incorporan a su experimento como reactivo, mezclándolo con residuos
plásticos con el objetivo obtener nanotubos.
La novedad de esta
transformación reside en la técnica empleada que combina plasma y catálisis. El
primero es un estado de la materia que se consigue cuando las moléculas pasan
por un campo electromagnético intenso. Los investigadores cordobeses manejan
esta propiedad para obtener sustancias químicas. “Sobre el plasma introducimos
CO2 y lo convertimos en moléculas reactivas, lo activamos”, precisa Jiménez.
A continuación se
produce la denominada catálisis, la aplicación del CO2 a los fragmentos de
plástico en el reactor. “La materia plástica y el gas activo permiten obtener
tres resultados: sustancias químicas, nanotubos y combustibles”, detalla el
experto.
Además de
implementar el proceso, los expertos han diseñado el reactor donde se producen
las transformaciones. Se trata de una pieza tubular de cuarzo que se alimenta
por un extremo con el plástico fundido y un gas, en este caso el CO2. El
material resultante pasa por el campo electromagnético para generar un plasma.
A éste se le aplica un catalizador, es decir, un dispositivo para impulsar la
reacción química, de la que se obtienen nuevas sustancias y productos.
En concreto, los
investigadores han obtenido nanotubos de carbono de medidas nanométricas, que
se caracterizan por ser compactos o tubulares. “Tras su paso por el reactor en
el plasma se producen tres tipos de carbón. El primer tipo, de coque, es un
polvo marrón; el segundo es de color verdoso y se encuentra depositado sobre el
anterior; el tercero es filamentoso, a modo de nanofibras de carbón irregulares
estructuralmente y en tamaños. Al aumentar la temperatura del plasma se produce
más cantidad del filamentoso”, precisa el investigador.
Los expertos operan
sobre el reactor para crear unas condiciones favorables e ir construyendo el
nanotubo. “Unos materiales que, debido a su interior hueco, pueden alojar
sustancias como el hidrógeno y servir para el almacenamiento de gases.
Asimismo, como poseen materiales conductivos de energía eléctrica y térmica,
pueden aplicarse al campo de la electrónica. En el campo de la química, se
pueden utilizar para anclar moléculas y conseguir nuevas estructuras y
aplicaciones”, especifica Jiménez.
A la obtención de
resultados científicos novedosos como el reactor y la incorporación del proceso
de plasmacatálisis, se suman ventajas medioambientales como la eliminación de
residuos plásticos y CO2. De esta forma, además de obtener nuevos productos, la
investigación conlleva un beneficio medioambiental, por la reutilización de
este gas con efectos nocivos.
En el ámbito
químico, los experimentos suponen fuentes de materias primas, es decir, dan
lugar a elementos para utilizar en otras reacciones. En cuanto a los beneficios
energéticos, se trata de un proceso generador de hidrógeno a partir de
residuos, lo cual señala su importancia. Asimismo se obtienen nuevos
materiales, en forma de nanotubos.
Dos empresas
colaboran en el proyecto de excelencia motriz titulado Valorización de residuos
plásticos industriales y urbanos con CO2 y plasmacatálisis para la obtención de
hidrógeno y nanotubos de carbono. Por una parte, la cordobesa Plastienvase,
aporta una serie de técnicas de caracterización de los materiales plásticos.
Asimismo, la firma High Frecuency Design Andalucía dedicada al diseño de
dispositivos de plasma de diversas características, asesora y colabora con el
equipo de investigación en la tecnología de plasma. (Fuente: Fundación
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