Investigadores
de la Universidad de Córdoba han ideado un procedimiento para convertir
plásticos industriales en hidrógeno y nanotubos de carbono. El uso de
un reactor donde se mezcla plasma y CO2 está
detrás del proceso.
Investigadores
de la Universidad de Córdoba 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.
Ventajas
medioambientales
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 Andalucíadedicada al
diseño de dispositivos de plasma de diversas características, asesora y colabora
con el equipo de investigación en la tecnología de plasma.
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