¿Hay futuro verde en el plástico?

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Científicos de Exxon Mobil Corp. y el Instituto de Tecnología de Georgia han descubierto una alternativa para el proceso de la fabricación de plásticos que demanda más energía, lo que potencialmente podría quitar de la atmósfera terrestre 45 millones de toneladas de dióxido de carbono por año.

El adelanto que se publicaría en la edición de este 19 de agosto de la revista Science, podría ayudar en última instancia a que las plantas químicas redujeran su huella de carbono, logrando así que se pudiera dar cumplimiento a los ambiciosos objetivos para recortar las emisiones de gas de efecto invernadero causantes del cambio climático. A pesar de que casi 200 naciones acordaron en diciembre pasado poner freno a las emisiones de dióxido de carbono mejorando la eficiencia energética y cambiándose a fuentes más limpias de electricidad, los expertos dicen que también es esencial aplicar soluciones ecológicas en la fabricación industrial.

Las plantas químicas representan aproximadamente el 8 por ciento de la corriente demanda mundial de energía, un porcentaje que se espera crezca sustancialmente a medida que los países en desarrollo utilicen más electrónica, materiales de construcción y productos plásticos.

La investigación realizada por el equipo de Exxon y Georgia Tech podría revolucionar la forma en que se fabrican la mayoría de los plásticos, ya que facilitaría que se retire un componente químico llamado para-xileno de las moléculas de los hidrocarburos. Hoy en día las fábricas suelen recurrir a técnicas de cristalización, donde se congelan repetidamente las moléculas, o bien procesos de adsorción, que combinan la ebullición y destilación de las mezclas de hidrocarburos.

Uso de una membrana

Aun las alternativas de vanguardia, que ni salieron del laboratorio ni pudieron llegar al mercado, necesitan del proceso de ebullición para vaporizar los xilenos antes de pasarlos a través de una membrana.

Ya sea en caliente o en frío, los procesos implican un gran gasto de energía, dijo Ryan Lively, un profesor adjunto en la Facultad de Ingeniería Química y Biomolecular de Georgia Tech. Los investigadores dieron con un filtro para eliminar los para-xilenos con menos energía. La membrana se construye con fibras poliméricas huecas que, con 200 micras (0,008 pulgadas) de diámetro, son apenas más gruesas que el pelo humano promedio. Y cuando la mezcla de hidrocarburos líquidos la atraviesa, las moléculas de para-xilenos no pasan por los agujeros microscópicos, de tamaño perfecto. Aunque las membranas de fibra de carbono se han utilizado con gas, el nuevo proceso por ósmosis inversa emplea membranas para separar hidrocarburos líquidos.

Desalinizar el agua salada

“Este tipo de avances puede significar un cambio absoluto en cuanto a la cantidad de energía necesaria para convertir una materia prima en plástico”, dijo Vijay Swarup, vicepresidente de investigación y desarrollo de ExxonMobil Research & Engineering Co., una subsidiaria de la empresa de energía.

El mismo enfoque básico ya se utiliza para desalinizar el agua de mar. Donde se usaban técnicas a base de calor para quitar la sal, la ósmosis inversa hace el mismo trabajo con sólo una fracción de la energía que exigen los procesos accionados térmicamente.

Ahorro de energía

Si la nueva membrana se produjera en masa, y fuera adoptada ampliamente, algo que los investigadores reconocen abiertamente tomaría más años de I+D, se podría ahorrar US$2.000 millones en costos anuales de energía.

Swarup advirtió que “esta es una etapa preliminar”, pero destacó que “la publicación en una revista de prestigio como Science habla sobre el hecho de que creemos que los fundamentos son muy sólidos”.