Una botella de bebida, una camiseta de nailon y la espuma de un sofá suelen tener el mismo destino cuando ya no sirven. Se queman, se entierran o acaban en un rincón del planeta donde no deberían estar. Ahora, investigadores de la Universidad de Cambridge proponen algo distinto, usar energía del sol para convertir parte de esos residuos en hidrógeno.
La idea tiene un giro inesperado. El sistema utiliza ácido recuperado de baterías de coche usadas, un material que normalmente se neutraliza y se desecha, para ayudar a descomponer plásticos difíciles de reciclar. En pruebas de laboratorio el reactor funcionó más de 260 horas sin perder rendimiento y produjo también ácido acético, un compuesto muy usado en la industria.
Dos residuos que hoy no sabemos gestionar bien
La Universidad de Cambridge recuerda un dato que pesa. La producción mundial de plástico supera los 400 millones de toneladas al año y, según sus cálculos, solo se recicla el 18%, mientras el resto se incinera, se deposita en vertederos o se escapa al medio natural. ¿Y si parte de ese “lo demás” tuviera otra salida?
Con las baterías de plomo sucede algo parecido. Se recupera el metal, pero el ácido del interior suele convertirse en un residuo adicional una vez neutralizado. En el planteamiento del equipo, ese ácido pasa de ser un estorbo a ser un reactivo reutilizable que ayuda a tratar otros desechos.
La química que empieza con un baño ácido
El proceso tiene dos pasos. Primero, el ácido rompe las cadenas largas del plástico y las transforma en moléculas más simples, como el etilenglicol. Después, un fotocatalizador usa la luz solar para convertir esos “fragmentos” en hidrógeno y ácido acético.
Lo delicado era hacerlo sin que el ácido destruyera el sistema. “Pensábamos que el ácido estaba completamente prohibido en estos sistemas solares, porque lo disolvería todo”, contó el profesor Erwin Reisner. Según el equipo, su fotocatalizador resistió y ahí se abrió “un mundo completamente nuevo de reacciones”.
La autora principal, Kay Kwarteng, lo resume en una frase muy clara. “Los ácidos se han usado durante mucho tiempo para descomponer plásticos, pero nunca habíamos tenido un fotocatalizador barato y escalable que pudiera resistirlos”, explicó. Una vez resuelto ese punto, las ventajas del sistema se hicieron evidentes.
Por qué el hidrógeno importa en la vida real
El hidrógeno se usa como materia prima en industrias como la química y la del refino, y también se mira como combustible para ciertos usos. El problema es de origen, porque hoy casi todo se fabrica a partir de combustibles fósiles. La Agencia Internacional de la Energía indica que en 2023 se produjeron 97 millones de toneladas de hidrógeno y que menos del 1% fue de bajas emisiones.
Por eso este tipo de propuestas llaman la atención. No prometen borrar el problema del plástico, pero sí pueden reducir la presión sobre incineradoras y vertederos cuando el material está sucio o mezclado y no hay una vía de reciclaje sencilla. En el fondo, se trata de aprovechar la luz solar para sacar valor de un residuo complicado.
Lo que ya ha demostrado el reactor
En laboratorio, el reactor generó “altos rendimientos” de hidrógeno y produjo ácido acético con “alta selectividad”, y lo hizo durante más de 260 horas sin pérdida de rendimiento. El propio repositorio de Cambridge describe que el catalizador se mantuvo activo durante 11 días en pruebas de estabilidad, una señal importante cuando hay ácido de por medio.
También destaca la variedad de plásticos probados, incluyendo PET, nailon 66 y poliuretano. Son materiales presentes en botellas, textiles y espumas, justo esas fracciones que suelen dar quebraderos de cabeza cuando llegan mezcladas a la planta de residuos. Y eso se nota.
Lo que falta antes de verlo fuera del laboratorio
El salto a escala real no es automático. El equipo insiste en que el reto principal es de ingeniería, construir reactores que aguanten condiciones corrosivas, funcionen de forma continua y manejen residuos del mundo real. “La pregunta ahora es cómo construimos reactores que puedan operar de forma continua”, dijo Kwarteng.
Hay además un detalle práctico que puede marcar la diferencia. Las baterías de coche contienen aproximadamente entre un 20% y un 40% de ácido en volumen y se sustituyen en grandes cantidades cada año, así que recuperar ese ácido antes de neutralizarlo sería clave para que el sistema sea circular. Los investigadores estiman que esto podría reducir costes en un orden de magnitud frente a otros enfoques de fotorreforma, aunque todavía quedan barreras técnicas por resolver.
El equipo quiere avanzar hacia la comercialización con apoyo de Cambridge Enterprise y financiación de UKRI, pero también deja claro el límite del mensaje. “No prometemos arreglar el problema mundial de los plásticos”, dijo Reisner, “pero esto demuestra cómo los residuos pueden convertirse en un recurso”.
El estudio ha sido publicado en la revista Joule.
