Los plásticos y combustibles fósiles tienen en común los mismos elementos químicos básicos; sin embargo, están organizados de diferentes formas. Cuando se fabrica el plástico, los átomos originarios del petróleo se encadenan para formar polímeros largos y estables, responsables de que estos materiales demoren demasiado tiempo en degradarse. Convertirlos en carburante requiere recorrer el camino inverso y dividir estas estructuras para alcanzar hidrocarburos de tamaño aprovechable. El obstáculo es que los procesos anteriores rompían en un inicio los extremos de las cadenas generando grandes cantidades de gases como metano.
Un resultado del 82,3%
El combustible de aviación requiere hidrocarburos formados entre ocho y 16 átomos de carbono, conocidos como alcanos C8-C16. Para lograr este propósito, los investigadores chinos crearon un catalizador que mezcla cobalto y níquel, dos metales más accesibles que el platino o rutenio usados en otras tecnologías. El cobalto cambia el estado electrónico del níquel mejorando su capacidad de disociar el hidrógeno. De esta forma, el sistema puede cortar las conexiones internas del polímero sin dividir en exceso ni convertir una parte importante del material en gas.
Las pruebas de laboratorio alcanzaron un rendimiento de producto líquido del 82,3% bajo condiciones de reacción normales. Es más, el 79% de los compuestos adquiridos correspondió a C8-C16, el intervalo acorde con la producción de combustible para aviones. Aquellos datos enseñan que la hidrogenólisis selectiva de poliolefinas puede guiar la transformación hacia moléculas de tamaño mediano. El método aprovecha restos cotidianos como bolsas de supermercado o recipientes de champú para generar una materia prima energética de gran valor.
El desafío de llevarlo a la industria de la aviación
La designación del catalizador contribuye una ventaja económica frente a otras aproximaciones de reciclaje químico. El cobalto y el níquel son más comunes y baratos que los metales nobles, lo que reduce considerablemente el costo del proceso si se traslada a instalaciones industriales. El análisis del ciclo de vida y la investigación indican que el uso de energía renovable permitiría rebajar hasta un 80% las emisiones de gases de efecto invernadero respecto a la fabricación convencional de carburantes fósiles. Esta reducción, sin embargo, depende de que las plantas funcionen con electricidad de origen renovable.
La conclusión conseguida en un reactor de laboratorio no garantiza el funcionamiento a gran escala. Las instalaciones industriales requieren de volúmenes elevados, distintas temperaturas y mezclas mucho menos constantes que las usadas en el experimento controlado. A esto se le suma que los residuos plásticos verdaderos tienen suciedad, aditivos y otros elementos capaces de dañar o desactivar el catalizador. Los científicos consideran vital crear sistemas eficaces de separación y un previo tratamiento antes de plantear una producción continuada de combustible de aviación. La conversión de plástico en carburante para aeronaves continúa por el momento en proyectos de prueba y programas de validación.
