Diesel dalla plastica: il carburante che si ricava dai rifiuti urbani

È un peccato bruciare il petrolio nei motori, visto il suo importantissimo ruolo di materia prima nella fabbricazione degli oggetti e dei materiali più diversi. Naturalmente non è possibile ottenere di nuovo il petrolio dagli oggetti ma è stato messo a punto un procedimento che permette di recuperare combustibile e cere per uso industriale da certi tipi di plastica.

L'INERZIA CHE INQUINA Lo studio, dal ponderoso titolo di Efficient and selective degradation of polyethylenes into liquid fuels and waxes under mild conditions, è stato condotto da un team formato da ricercatori dello Shanghai Institute of Organic Chemistry e della University of California. La loro attenzione si è concentrata sulla famiglia di materiali conosciuti come Poliolefine ed in particolare sul polietilene ad alta densità (HDPE), a bassa densità PE (LDPE), polietilene lineare a bassa densità PE (LLDPE) e il polipropilene (PP). Questo interesse è dovuto a due fattori principali: è il polimero sintetico prodotto nei volumi più grandi e la sua inerzia chimica rende un problema impegnativo degradarlo con processi a bassa energia (il processo che trasforma le gomme esauste in carburante e gas avviene ad alta temperatura). Il metodo proposto si basa su una reazione chimica dal nome piuttosto ermetico – metatesi – chiamata anche doppio scambio o doppia sostituzione – e che è basata, appunto, sullo scambio di due o più ioni fra elementi e gruppi con la stessa valenza.

RICICLO ENERGETICO Il concetto può essere espresso da questa semplice relazione AB + CD → AD + CB e si svolge con l'ausilio di alcani, una classe di composti costituiti solamente da carbonio e idrogeno e che, per questo motivo, appartengono all'amplissima categoria degli idrocarburi. Alcani sono, ad esempio, il metano, il propano e il famosissimo ottano, usato per misurare le proprietà antidetonanti della benzina (la benzina a 100 ottani serve davvero?). Questi composti possono essere usati – è questo il nucleo della ricerca – per scomporre, tramite metatesi, il polietilene in condizioni “blande”, ossia con processi condotti a temperature e pressioni non troppo elevate. Usando alcani brevi (ossia composti da catene molecolari non molto lunghe) disponibili facilmente e non costosi, come gli eteri di petrolio, si riescono a convertire completamente polietileni con vari pesi molecolari in carburanti liquidi adatti ai motori Diesel (leggi l'idea Ford per convertire la CO2 in carburante) e cere utili in vari processi industriali.

DECIDO IO Questo metodo ha un altro grande pregio: si presta ad una regolazione fine delle proporzioni relative fra i prodotti – combustibili liquidi e cere – tramite la composizione del catalizzatore ed il tempo di reazione. La versatilità è aumentata dal fatto che i catalizzatori sono compatibili con i diversi additivi usati nelle Poliolefine: quindi vari manufatti – bottiglie, sacchetti, pellicole e simili – possono essere convertiti in utilissime materie prime chimiche senza necessità di alcun pre-trattamento. Ovviamente sono stati già sperimentati processi di scomposizione del polietilene – esposizione al calore o ai raggi ultravioletti, pirolisi termica e catalitica a temperature maggiori di 400° C – ma essi hanno bassa efficienza energetica e la composizione dei prodotti ottenuti è scarsamente controllabile. Questo processo avviene invece a 150 – 175°C e promette di scomporre e recuperare materie prime dall'alluvionale produzione di polietilene – più di 100 milioni di tonnellate/anno – con un processo abbastanza semplice ed efficiente.