Ricercatori di Waterloo trasformano rifiuti di plastica in aceto utilizzando la luce solare
I ricercatori dell'Università di Waterloo hanno scoperto un modo per convertire i rifiuti di plastica in acido acetico, l'ingrediente principale dell'aceto, utilizzando la luce solare.
Questa scoperta offre un nuovo e promettente approccio per ridurre l’inquinamento da plastica attraverso la fotocatalisi, creando al contempo un prodotto chimico utile e a valore aggiunto tramite un processo ispirato alla natura.
«Il nostro obiettivo era risolvere il problema dell’inquinamento da plastica trasformando le microplastiche in prodotti ad alto valore utilizzando la luce solare», ha dichiarato il Dr. Yimin Wu, professore di ingegneria meccanica e meccatronica e titolare della Cattedra Tang per i Nuovi Materiali Energetici e la Sostenibilità.
Dalla plastica all’“aceto”
La ricerca è stata guidata da Wei Wei, dottorando a Waterloo, sotto la supervisione di Wu, con il supporto iniziale di un fondo congiunto dell’Istituto di Nanotecnologia di Waterloo e dell’Istituto dell’Acqua.
I rifiuti plastici, in particolare le microplastiche, sono stati rinvenuti in molti ecosistemi del pianeta, suscitando preoccupazione per le minacce che rappresentano per la vita terrestre e marina, oltre che per la salute umana.
Per affrontare questo problema, il team ha sviluppato una fotocatalisi a cascata bioispirata utilizzando atomi di ferro incorporati nel nitruro di carbonio, in modo simile a come alcuni tipi di funghi decompongono la materia organica attraverso enzimi.
Quando esposto alla luce solare, il materiale innesca una serie di reazioni chimiche che trasformano i polimeri plastici in acido acetico con elevata selettività. La reazione avviene in acqua, rendendola particolarmente rilevante per affrontare l’inquinamento da plastica negli ambienti acquatici.
Questo rende l’approccio adatto ai flussi di rifiuti reali, offrendo una alternativa promettente all’incenerimento della plastica e potrebbe favorire modelli più circolari nell’uso dei materiali, fornendo al contempo una nuova strategia per il riciclo.
«Sia dal punto di vista imprenditoriale che sociale, i benefici finanziari ed economici associati a questa innovazione appaiono promettenti��, ha affermato Roy Brouwer, direttore esecutivo dell’Istituto dell’Acqua e coautore dell’articolo che supporta l’analisi tecno-economica.
«Questo metodo consente all’abbondante e gratuita energia solare di decomporre l’inquinamento plastico senza aggiungere ulteriore anidride carbonica all’atmosfera», ha aggiunto Wu.
Nuove possibilità per affrontare direttamente le microplastiche
I risultati indicano anche nuove possibilità per affrontare direttamente le microplastiche. Poiché il processo degrada le plastiche a livello chimico, potrebbe contribuire a prevenire l’accumulo di microplastiche nei sistemi idrici.
La ricerca si inserisce nell’iniziativa Global Futures dell’Università di Waterloo, che sostiene progetti volti a promuovere soluzioni circolari e sostenibili per le sfide ambientali globali.
Sebbene sia ancora in fase di laboratorio, il team prevede che questo approccio potrebbe essere adattato per il riciclo e la bonifica ambientale su larga scala grazie all’energia solare, e che il sistema di riciclo fotocatalitico possa essere ulteriormente migliorato attraverso un’ingegneria strategica dei materiali e dei processi produttivi.
Fonte: Università di Waterloo
Riferimento allo studio
Wei Wei et al., Bio‐Inspired Cascade Photocatalysis on Fe Single‐Atom Carbon Nitride Upcycles Plastic Wastes for Effective Acetic Acid Production
Wiley Advanced Energy Materials. DOI:10.1002/aenm.202505453