Ricercatori di Waterloo trasformano i rifiuti di plastica in aceto
La reazione avviene in acqua, il che la rende particolarmente importante per affrontare l'inquinamento da plastica negli ambienti acquatici
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I ricercatori dell'Università di Waterloo hanno scoperto un modo per trasformare i rifiuti di plastica in acido acetico, l'ingrediente principale dell'aceto, utilizzando la luce del sole.
Il dottorando Wei Wei dell'Università di Waterloo, che ha guidato la ricerca, in laboratorio a lavorare sull'upcycling della plastica.
University of Waterloo
La scoperta offre un nuovo e promettente approccio alla riduzione dell'inquinamento da plastica attraverso la fotocatalisi, creando al contempo un prodotto chimico utile e a valore aggiunto grazie a un processo ispirato alla natura.
"Il nostro obiettivo era quello di risolvere la sfida dell'inquinamento da plastica convertendo i rifiuti di microplastica in prodotti di alto valore utilizzando la luce del sole", ha dichiarato il dottor Yimin Wu, professore di ingegneria meccanica e meccatronica e titolare della cattedra Tang Family in New Energy Materials and Sustainability.
La ricerca è stata condotta dallo studente di dottorato di Waterloo Wei Wei, sotto la guida di Wu, con il sostegno nella fase iniziale di un fondo di avviamento congiunto del Waterloo Institute for Nanotechnology e del Water Institute.
I rifiuti di plastica, in particolare le microplastiche, sono stati rinvenuti in molti ecosistemi del pianeta, destando preoccupazione per le minacce alla vita terrestre e marina e alla salute umana.
Per affrontare questo problema, il team ha sviluppato una fotocatalisi a cascata bioispirata che utilizza atomi di ferro incorporati nel nitruro di carbonio, come alcuni tipi di funghi decompongono la materia organica utilizzando gli enzimi.
Quando viene esposto alla luce del sole, il materiale attiva una serie di reazioni chimiche che trasformano i polimeri di plastica in acido acetico con un'elevata selettività. La reazione avviene in acqua, il che la rende particolarmente importante per affrontare l'inquinamento da plastica negli ambienti acquatici.
L'acido acetico è ampiamente utilizzato nella produzione alimentare, nella produzione chimica e nelle applicazioni energetiche. Lo studio dimostra che può essere prodotto da rifiuti plastici comuni, tra cui PVC, PP, PE e PET, e rimane efficace in tutte le composizioni plastiche miste.
Questo rende l'approccio adatto ai flussi di rifiuti del mondo reale, offrendo una promettente alternativa all'incenerimento della plastica, e potrebbe sostenere approcci più circolari all'uso dei materiali, fornendo una nuova strategia per l'upcycling della plastica.
"Sia dal punto di vista commerciale che sociale, i vantaggi economici e finanziari associati a questa innovazione sembrano promettenti", ha dichiarato Roy Brouwer, direttore esecutivo del Water Institute e coautore dell'articolo a sostegno dell'analisi tecnico-economica.
"Questo metodo consente all'energia solare, abbondante e gratuita, di abbattere l'inquinamento da plastica senza aggiungere ulteriore anidride carbonica all'atmosfera", ha aggiunto Wu.
I risultati indicano anche nuove possibilità per affrontare direttamente il problema delle microplastiche. Poiché il processo degrada la plastica a livello chimico, potrebbe aiutare a prevenire l'accumulo di microplastiche nei sistemi idrici.
La ricerca è in linea con l'iniziativa Global Futures dell'Università di Waterloo, che sostiene il lavoro volto a promuovere soluzioni sostenibili e circolari alle sfide ambientali globali.
Pur essendo ancora in fase di laboratorio, il team prevede che questo approccio possa essere adattato per il riciclaggio e la pulizia dell'ambiente scalabili e guidati dall'energia solare e che il sistema di upcycling fotocatalitico possa essere ulteriormente migliorato attraverso l'ingegneria strategica dei materiali e dei processi di produzione.
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Pubblicazione originale
Wei Wei, Cheng Du, Jiawei Ge, Xiang Wang, Zuolong Chen, Meng Zhang, Tao Guo, Lei Wang, Maoyu Wang, Yuzi Liu, Hua Zhou, Chengjun Sun, Ning Chen, Weifeng Chen, Brant Billinghurst, Mohsen Shakouri, Peter Sprenger, Fatemeh Fani Sani, Yulian Quan, Brian Kendall, Roy Brouwer, Yimin A. Wu; "Bio‐Inspired Cascade Photocatalysis on Fe Single‐Atom Carbon Nitride Upcycles Plastic Wastes for Effective Acetic Acid Production"; Advanced Energy Materials, 2025-12-26
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