La ricerca

Plastica, la gomma sintetica che promette il riciclo al 100%

Dai laboratori di Princeton arriva una nuova gomma sintetica che può essere ritrasformata a piacere, ed economicamente, nei suoi elementi di partenza, e poi riutilizzata per produrre nuovi oggetti
2 minuti di lettura

Una plastica resistente, multiuso, economica, riciclabile al cento per cento e a costi abbordabili. Un’autentica manna dal cielo nella lotta all’inquinamento, che permetterebbe di ridurre drasticamente la quantità di rifiuti che si accumulano ogni giorno nelle discariche del pianeta.  E forse, non si tratta di un obbiettivo così remoto: sulle pagine di Nature Chemistry un team di ricercatori di Princeton ha appena annunciato l’invenzione di un nuovo tipo di polibutadiene, una delle gomme sintetiche più diffuse in campo industriale, che può essere disgregata nei suoi componenti essenziali e poi ricreata a piacere, con estrema semplicità.

(Illustrazione:Jonathan Darmon/Princeton University, Dipartimento di Chimica) 

Il nome ufficiale della nuova molecola è (1,n'-divinyl) oligocyclobutane, ed è un polimero che deve le sue particolari caratteristiche alla struttura tridimensionale con cui si legano i monomeri (molecole di butadiene in questo caso) che lo costituiscono. I suoi scopritori la definiscono una disposizione simile a una sequenza di quadrati, inusuale in questo genere di polimeri, e molto più facile da depolimerizzare, cioè scomporre nei suoi elementi costitutivi.

Il team della Princeton University: Paul Chirik, docente di Chimica e la ricercatrice Megan Mohadjer Beromi (foto: C. Todd Reichart) 

La scoperta – raccontano – è nata quasi per caso nei laboratori dell’università americana, dove i ricercatori erano impegnati nello studio del ferro come catalizzatore con cui sintetizzare nuovi tipi di polimeri. È proprio l’utilizzo del ferro, in effetti, a dare origine alla struttura a quadrati con cui si connettono le unità di base del nuovo polimero. Ed è sempre grazie al ferro – spiegano – che è possibile depolimerizzare con semplicità il nuovo tipo di polibutadiene: basta esporlo al vuoto in presenza del catalizzatore e la reazione chimica viene invertita, ottenendo nuovamente i monomeri di partenza. Pronti per essere ritrasformati in polibutadiene o altre materie plastiche.

Un metodo estremamente economico rispetto a quelli oggi disponibili, che permetterebbe di arrivare a quello che viene definito riciclaggio a ciclo chiuso, cioè alla totale riconversione dei rifiuti di plastica in monomeri da riutilizzare per produrre nuovamente il materiale di partenza. In questo modo sarebbe possibile, ad esempio, prendere uno pneumatico usurato, depolimerizzarlo per ottenere butadiene, e poi con questo produrre nuovamente materia prima per costruire altri pneumatici, senza scarti da smaltire (come ancora succede troppo spesso) in discarica.

Il nuovo polibutadiene (o meglio, l’oligociclobutano) possiede inoltre diverse proprietà interessanti che lo rendono promettente per moltissimi utilizzi industriali: può essere riscaldato senza danni fino a temperature superiori ai 250 gradi, e possiede un alto grado di cristallinità (nonostante un basso peso molecolare), che conferisce al materiale una grande resistenza e durezza.

Nella fabbrica dell'acqua, dove "rinasce" il Pet

È presto per parlare di applicazioni pratiche, perché al momento i ricercatori sono riusciti a ottenere catene di oligociclobutano lunghe al massimo 17 unità prima che il materiale diventasse completamente cristallino, bloccando la reazione chimica con cui viene prodotto. Se riusciranno a migliorare le tecniche produttive fino ad ottenere grandi quantità di oligociclobutano la loro scoperta potrebbe però rivelarsi realmente rivoluzionaria, e andare a sostituire il polibutadiene per gli utilizzi più disparati: dagli pneumatici delle automobili, alle buste della spesa, fino ad arrivare a oggetti di plastica come contenitori o palline da golf. Trasformando di colpo moltissimi oggetti che oggi sono destinati alla discarica, in materiali perfettamente riciclabili. A tutto vantaggio del nostro pianeta.