Novedoso proceso químico para degradar el PET

En la actualidad, ante las alarmantes cifras de contaminación reportadas en México y el mundo, reciclar y reusar los materiales se convierte en una oportunidad para mejorar el manejo de los residuos que causan efectos negativos en el medio ambiente y la salud pública.

A decir de la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat), 80 por ciento de los residuos que son producidos en el hogar y el trabajo son reutilizables o reciclables. Entre éstos se encuentran los envases de polietilentereftalato de etilo (PET), que pueden usarse para la fabricación de nuevas botellas, hecho que generaría un considerable ahorro de energía, materia prima y recursos naturales.

José Guillermo Penieres Carrillo, José Guadalupe García Estrada y Luis Antonio Martínez Arellano, académicos de la Facultad de Estudios Superiores (FES) Cuautitlán, desarrollaron un proceso químico novedoso, económico, sencillo y eficiente que busca regenerar los monómeros del PET, un material cuya degradación en el medio ambiente es de hasta 500 años.

El contexto

Hoy en día, es casi imposible dejar de producir y usar PET, uno de los termoplásticos más importantes y utilizado debido a sus características: es ligero, higiénico, transparente, hermético, resistente, no tóxico y no altera las propiedades del contenido.

En entrevista, Penieres mencionó que, sin embargo, no es biodegradable y su volumen de producción y acumulación en tiraderos causa afectaciones ecológicas que dañan el hábitat natural de la fauna, como sucede en la isla de plástico, ubicada en el Pacífico Norte, donde flotan más de cien millones de toneladas de desecho, siendo el PET de los más abundantes.

Asimismo, en los últimos años su uso ha aumentado, ocasionando un grave problema de contaminación. Sólo en México, la Semarnat reportó que anualmente se desechan más de 90 millones de botellas fabricadas con este material.
Aplicación de arcilla

Con una filosofía centrada en la química verde, mediante la cual se aplican procesos que reducen o eliminan productos nocivos, los académicos de la FES Cuautitlán crearon un proyecto que busca la despolimerización y reciclado del PET mediante la catálisis heterogénea, un proceso económico y menos agresivo para el ambiente.

El procedimiento para lograr la degradación comenzó cuando se agregó hojuela de PET en un matraz y posteriormente el catalizador. La mezcla fue sometida a calentamiento térmico y resultó un sólido amorfo llamado ácido tereftálico (ATF).

De esta manera, se utiliza una arcilla natural mexicana como catalizador y medio de reacción para degradar químicamente el PET de desecho y obtener buenos rendimientos de uno de sus monómeros, el (ATF).

Lo anterior puede realizarse con o en ausencia de disolventes y bajo condiciones de reacción de presión atmosférica más suaves, altos porcentajes de rendimiento y tiempos cortos de reacción a partir de la utilización de energía de microondas, térmica e infrarrojo. La metodología aplicada en la investigación fue repetida por los especialistas en varias ocasiones; en cada caso lograron resultados similares entre sí.

Monómero multifuncional

La obtención del ATF en la degradación resultó ser una gran ventaja, pues puede ser empleado para generar nuevos envases y crear un polímero llamado Kevlar, capaz de soportar altas temperaturas y es cinco veces más fuerte que el acero.

“Al hacerlo reaccionar con otro monómero genera plásticos altamente resistentes que repercuten en el ámbito social. Uno de sus usos más comunes son los chalecos antibalas, que hoy día son utilizados principalmente por personal de seguridad”, declaró García Estrada.

Igualmente, el equipo de investigación liderado por Penieres descubrió que es posible convertir el ATF obtenido del PET en un benzimidazol con propiedades fungicidas importantes in vitro, que potencialmente puede ser empleado como fármaco.

Actualmente, los especialistas estudian el diseño a nivel planta piloto de un reactor para degradar PET, el cual posteriormente propondrán a la industria con el propósito de lograr un impacto real. Finalmente, coincidieron en que la idea de generar menos residuos tiene que  formar parte de toda sociedad y no sólo del ámbito científico. “La acumulación del PET dependerá de nosotros y de la cultura que inculquemos en las futuras generaciones”, concluyeron.