¿Cómo podemos fomentar el reciclaje del plástico? Convertirlo en grafeno

En la actualidad, se reconoce que los microplásticos suponen un importante riesgo para la salud y el medio ambiente debido a su presencia ubicua. En respuesta a este problema, un equipo dirigido por Mohan Jacob, profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad James Cook, ha utilizado una tecnología avanzada conocida como plasma de microondas a presión atmosférica para abordar tanto los residuos plásticos como la producción de materiales.

Jacob y su equipo han adaptado esta tecnología, utilizada anteriormente para sintetizar grafeno a partir de gases como el metano y el etanol, para procesar microplásticos. El plasma de microondas a presión atmosférica implica canalizar las microondas hacia una cámara llena de gases como el argón, lo que crea un estado de plasma altamente reactivo. Este plasma descompone los microplásticos en gases como el metano, que luego se descomponen aún más en el plasma para liberar átomos de carbono. Estos átomos de carbono finalmente se reorganizan en la estructura reticular hexagonal del grafeno.

En comparación con los métodos tradicionales de producción de grafeno, como la deposición química en fase de vapor (CVD), este enfoque es más ecológico y rentable. "El plasma de microondas a presión atmosférica no solo produce grafeno de alta calidad, sino que también elimina microplásticos nocivos del medio ambiente", explicó Mohammed Adeel Zafar, investigador de la Universidad James Cook y coautor del estudio. Este doble beneficio se alinea con los objetivos de sostenibilidad y apoya una economía circular.

En sus recientes experimentos publicados en *Small Science*, el equipo de Jacob logró una relación de conversión de seis a uno, lo que significa que 30 mg de microplásticos produjeron 5 mg de grafeno. La calidad del grafeno producido igualó o incluso superó la de las fuentes convencionales, lo que lo hace adecuado para diversas aplicaciones comerciales, incluidas la electrónica, el almacenamiento de energía, los materiales compuestos y las tecnologías ambientales.

Sin embargo, la tecnología enfrenta desafíos relacionados con la escalabilidad. Actualmente, el proceso es menos efectivo para plásticos que contienen altos niveles de aditivos, rellenos o contaminantes. Además, los plásticos con cloro, como el cloruro de polivinilo (PVC), pueden producir subproductos tóxicos, lo que genera preocupaciones ambientales y de seguridad. El equipo de Jacob está trabajando en la optimización del proceso para manejar una gama más amplia de microplásticos y explorando cámaras de reacción más grandes para hacer que la tecnología sea viable para aplicaciones a escala industrial.

Estos avances representan un paso importante hacia la mitigación de la contaminación plástica y el avance de la producción de materiales sostenibles. A medida que avance la investigación, el plasma de microondas a presión atmosférica podría convertirse en una herramienta crucial para reciclar los desechos plásticos y promover un futuro más sostenible.