Riciclaggio: lo zapping degli scarti di plastica delle automobili può trasformarlo in grafene

L’auto americana media ora contiene centinaia di chilogrammi di plastica che finiscono in discarica quando il veicolo è sopravvissuto al suo utilizzo, ma un nuovo processo potrebbe convertire quei rifiuti di plastica in grafene che può essere utilizzato per creare nuove parti di automobili

Di Matteo Scintille

La vecchia plastica delle auto rottamate può essere convertita in grafene macinandola in polvere e facendola esplodere con elettricità ad alta tensione, un processo che potrebbe risparmiare grandi quantità di plastica dalle discariche.

Il grafene è una forma di carbonio denso di un atomo con una serie di utili proprietà elettriche e materiali. James Tour della Rice University in Texas e i suoi colleghi hanno precedentemente scoperto che la plastica potrebbe essere convertita in grafene tramite un processo chiamato riscaldamento flash joule, in cui il materiale viene riscaldato a temperature generalmente superiori a 2700°C facendo passare alte tensioni attraverso di esso.

Ora hanno collaborato con la casa automobilistica Ford per dimostrare che questo grafene può essere utilizzato per produrre nuove parti di automobili e che queste nuove parti possono essere nuovamente riciclate in grafene fresco.

“Non devi più seppellire questa roba”, dice Tour. “Lo trasformi in grafene, lo metti nel tuo nuovo composito, quindi, quando hai finito con quei compositi dopo 50 anni, lo fai di nuovo, lo trasformi in grafene e lo rimetti in compositi.”

Tour e i suoi colleghi prelevano i rifiuti di plastica che sono stati ridotti in particelle di circa 1 millimetro di diametro. Il loro processo flash joule trasforma qualsiasi carbonio presente in grafene, vaporizzando contemporaneamente qualsiasi altro elemento, come idrogeno, ossigeno, cloro o silice, presente nei rifiuti di plastica. Tour dice che potrebbero essere catturati e riutilizzati in futuro.

La resa del processo dipende dalla quantità di carbonio presente: il polietilene ad alta densità contiene l’86% di carbonio in massa, mentre il polivinilcloruro ne contiene solo il 38%.

“Prendiamo solo quella miscela di tecnopolimeri e quant’altro; ci sarà del polipropilene, del polietilene, tutti mescolati insieme. In meno di 1 secondo, lo convertiamo in grafene”, afferma Tour.

Dice che la ricerca mostra che alcune parti delle automobili potrebbero essere riciclate ancora e ancora, evitando grandi quantità di rifiuti in discarica. L’auto media degli Stati Uniti contiene tra 200 e 350 chilogrammi di plastica, secondo il team di ricerca. Molte di queste materie plastiche sono realizzate con più materiali, il che rende i rifiuti difficili da riciclare, ma il processo flash joule non distingue tra i tipi di plastica.

Una quantità crescente di plastica utilizzata nelle auto contiene grafene, che aggiunge diverse proprietà desiderabili, come una maggiore resistenza e un migliore insonorizzazione, in particolare alle basse frequenze.

Negli esperimenti, il team ha prelevato materiale da paraurti, guarnizioni, tappeti e sedili dei camioncini Ford F-150 e lo ha convertito in grafene. Ford lo ha utilizzato per creare nuove parti in plastica per auto e ha scoperto che queste avevano prestazioni paragonabili alle parti standard realizzate con grafene fresco.

Riferimento del giornale: Ingegneria delle comunicazioniDOI: 10.1038 / s44172-022-00006-7