Los químicos rediseñan los PHA biológicos, los plásticos biodegradables 'de ensueño'

Pero hay una razón por la que los PHA no han despegado como una alternativa sustentable y ambientalmente benigna a los plásticos tradicionales. Los PHA cristalinos son frágiles, por lo que no son tan duraderos ni tan prácticos como los plásticos convencionales. No es fácil procesarlos mediante fusión y reciclarlos, lo que hace que su producción sea costosa.

Los químicos de polímeros de la Universidad Estatal de Colorado, dirigidos por Eugene Chen, profesor distinguido de la Universidad en el Departamento de Química, han creado una plataforma de PHA sintético que aborda cada uno de estos problemas, allanando el camino para un futuro en el que los PHA puedan despegar en el mercado como verdaderamente sostenibles. plástica.

Chen y sus colegas informan en la revista sobre una nueva clase de PHA rediseñados, fácilmente accesibles mediante catálisis química. Ciencia.

Los investigadores habían estado buscando una estrategia para abordar la inestabilidad térmica intrínseca de los PHA convencionales; su falta de resistencia al calor también dificulta su procesamiento por fusión hasta obtener productos finales. Los químicos del CSU realizaron cambios fundamentales en las estructuras de estos plásticos, sustituyendo los átomos de hidrógeno reactivos responsables de la degradación térmica por grupos metilo más robustos. Esta modificación estructural mejora drásticamente la estabilidad térmica de los PHA, lo que da como resultado plásticos que pueden procesarse en estado fundido sin descomponerse.

Es más, estos PHA de nuevo diseño son mecánicamente resistentes, superando incluso a los dos plásticos más comunes: el polietileno de alta densidad (utilizado en productos como botellas de leche y champú) y el propileno isotáctico, que se utiliza para fabricar piezas de automóviles y fibras sintéticas. . La mejor parte es que el nuevo PHA se puede reciclar químicamente hasta su molécula básica, llamada monómero, con un simple catalizador y calor, y el monómero limpio recuperado se puede reutilizar para reproducir el mismo PHA nuevamente, en principio, infinitamente. .

'Estamos agregando tres características clave deseadas a los PHA biológicos, incluido el reciclaje químico de circuito cerrado, que es esencial para lograr una economía circular de PHA', dijo Chen.

El trabajo contó con el apoyo del Consorcio BOTTLE del Departamento de Energía.