Es el proyecto WSS del siglo: así es como la química se vuelve circular...

Il “proyecto del siglo” de la Fundación Werner Siemens (WSS) se hace realidad y tiene como objetivoeconomía circular en la industria química: el equipo liderado por Regina Palkovits e Jürgen Klankermayer La Universidad RWTH de Aquisgrán pronto comenzará a trabajar en un ambicioso proyecto sobre el reciclaje eficiente de compuestos químicos mediante catálisis.

La financiación de 100 millones de francos suizos puesto a disposición por WSS con motivo del centenario servirá para crear un nuevo centro de investigación que tiene el potencial de allanar el camino hacia una verdadera revolución en la industria química, que enfrenta la posibilidad de convertirse “circular y multidimensional.

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Fundación WSS: 100 millones de francos suizos para proteger el planeta

La Fundación Werner Siemens había lanzado el Concurso de ideas de 100 millones de francos Suiza con motivo de su centenario, celebrado en 2023. El que acaba de ser premiado es la mayor inversión de la Fundación"Buscábamos una forma innovadora de celebrar nuestro aniversario.”, explicó entonces el Doctor Hubert Keiber, Presidente de WSS, “Hemos encontrado uno con el potencial de proteger los recursos naturales de nuestro planeta..

El objetivo era claro: desarrollar tecnologías parauso sostenible de los recursos. Está en juego un préstamo de 100 millones de francos suizos a diez años para la apertura de un nuevo centro de investigación en Austria, Suiza o Alemania.

Il “proyecto del siglo” Tuvo una respuesta extraordinaria: más de ciento veinte excelentes investigadores presentaron sus propuestas. Luego, en la primavera de 2023, se seleccionaron las seis ideas finalistas y se les otorgó un premio de investigación WSS de un millón de francos suizos. “es una dificil decision”, comenta el doctor Keiber, “Tuvimos que elegir entre seis proyectos excepcionales..

Tras una cuidadosa evaluación, la Fundación ha decidido premiar la “Catalaix: Catálisis para una economía circular”, presentado por el profesor Regina Palkovits y por el profesor Jürgen Klankermayer de la Universidad Técnica de Aquisgrán (RWTH). El nuevo Centro de Investigación WSS se ocupará de la catálisis y conducirá la química hacia una economía circular.

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Catalaix: por qué la catálisis es útil para el reciclaje eficiente del plástico mixto

El proyecto del equipo de Aquisgrán fue premiado no sólo por la excelencia de la investigación y el uso de metodologías multidisciplinares, sino también por su impacto potencial.

Está en juego la posibilidad de reutilizar los elementos moleculares constituyentes de las materias primas con un nivel de producción muy alto, explica el profesor Matías Kleiner, ex presidente de la Fundación Alemana de Investigación y de la Asociación Leibniz y miembro desde hace mucho tiempo del consejo asesor científico de la Fundación Werner Siemens.

"El reciclaje eficiente de materiales plásticos mixtos”, explica Kleiner, “representa una innovación profunda y revolucionaria en la investigación de la sostenibilidad. Sólo piensa en el Millones de toneladas de plástico contaminan los océanos. del mundo y cómo todavía no tenemos una solución real para resolver el problema.

El centro de investigación dirigido por científicos alemanes allanará el camino para unaIndustria química circular (y viable) gracias a la catálisis, el proceso que acelera la velocidad de las reacciones químicas o las hace posibles.

Usamos el catálisis casi exclusivamente para crear enlaces químicos, pero también puede usarse para romperlos. Y las sustancias que actúan como catalizadores ayudan a crear las materias primas para la fabricación de numerosos productos en los que acaban convirtiéndose desperdicios plásticos.

El equipo liderado por Palkovits y Klankermayer quiere encontrar una solución a este problema desarrollando nuevos catalizadores y procesos capaces de descomponer este tipo de productos en bloques de construcción moleculares reutilizables.

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Más allá del reciclaje: la química y una economía circular flexible son posibles

El primer foco de nuevo centro de investigación WSS será por tanto elindustria del plastico, y ni siquiera necesitas preguntarte por qué. Los seres humanos producimos 400 millones de toneladas de plástico cada año: esto montaña de derivados del petróleo está creciendo tan rápidamente que en 2050 alcanzará el peso combinado de todos los humanos, animales y hongos que viven en el planeta.

Ad oggi, reciclamos solo el 9 por ciento de todo el plástico producido y liberado al medio ambiente en forma de residuos: el equipo de Aquisgrán pretende trabajar en la reconversión, un concepto aún diferente al de reciclaje y upcycling.

es convertir el plástico nuevamente en materiales base reutilizable mediante una combinación de procesos que involucran catálisis química, electroquímica y acción microbiana. Los investigadores ya han demostrado que este enfoque funciona con diferentes tipos de plástico.

La idea de los investigadores, sin embargo, es mucho más compleja y va más allá de los ciclos de producción individuales de materiales aislados. La aplicación de principio de circuito abierto mejorará el enfoque circular del proyecto sentando las bases para unaeconomía circular multidimensional.

Los componentes moleculares producidos mediante catálisis se pueden utilizar de tantas maneras diferentes que podrían canalizarse, si fuera necesario, hacia otros ciclos de materiales y cadenas de valor. “Esto permite conectar ciclos de materiales previamente aislados, contribuyendo al desarrollo de una economía circular flexible.”, explicó el profesor Klankermayer.

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El futuro próximo: del Centro de Investigación WSS al mundo real

Los productos de desecho son recursos valiosos, recuerda el profesor Palkovits. Por este motivo, los investigadores quieren producir mediante el reciclaje componentes moleculares que conserven el mayor valor químico posible. “No queremos descomponer completamente el plástico en gas de síntesis ni quemarlo hasta convertirlo en CO2.", explica, "Sólo queremos llegar al punto de hacerlos utilizables en una amplia gama de aplicaciones..

Estos futuros bloques de construcción también deberían ser más respetuosos con el medio ambiente, idealmente incluso biodegradable; por otro lado, recuerda el investigador, “No tiene absolutamente ningún sentido producir otro proyecto que sea difícil de reciclar..

El proyecto ya ha demostrado su potencial en un experimentar con una botella de PET: Los investigadores descompusieron el polímero PET en un bloque de construcción reutilizable y en el proceso también eliminaron el bisfenol A, el plastificante que hace que las botellas sean flexibles.

Para hacer esto, se necesitan procesos significativamente diferentes, y aquí es dondeinterdisciplinariedad, una constante en el proyecto Catalaix. “Nuestro trabajo es interdisciplinario.", dice Regina Palkovits, "Dependiendo del material concreto y del punto de partida elegiremos métodos de catálisis muy diferentes.

"Pero para tener un impacto industrial”, concluye el profesor Klankermayer, “Nuestros catalizadores deben funcionar en materiales del mundo real. Este es el paso fundamental.

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