Il chimico di Heidelberg vince il Premio Karl Freudenberg per l'innovazione nel riciclaggio!

Il chimico di Heidelberg vince il Premio Karl Freudenberg per l'innovazione nel riciclaggio!

Il 25 maggio 2025 l'Accademia delle scienze di Heidelberg (HAdW) ha assegnato il rinomato Premio Karl Freudenberg al chimico Maximilian Baur. Questo onore riconosce la sua tesi sulla produzione di polietilene sostenibile presso l'Università di Costanza. Baur è stato premiato per la sua ricerca innovativa, che si occupa della creazione mirata di punti di rottura predeterminati nelle catene polimeriche senza compromettere le proprietà dei materiali.

L’obiettivo principale di questo lavoro è migliorare la riciclabilità dei materiali in polietilene. Baur ha spiegato di aver integrato i gruppi chetonici nel polietilene, che vengono scomposti dai raggi UV per creare punti di rottura mirati. Ciò potrebbe dare un contributo decisivo alla riduzione dei rifiuti di plastica.

Approcci innovativi alla plastica sostenibile

Per ottenere le proprietà desiderate, Baur ha utilizzato catalizzatori di nichel neutro con ligandi [P,O]-fosfinofenolato. Questi metodi hanno portato alla produzione di polietileni chetomodificati ad alto peso molecolare noti come cheto-PE. I risultati sono promettenti: questi materiali mantengono le proprietà del polietilene convenzionale e sono allo stesso tempo degradabili sotto i raggi UV.

La ricerca è stata condotta nell’ambito del progetto “DEEPCAT: Degradable Polyolefin Materials Enabled by Catalytic Methods”, finanziato dall’ERC Advanced Grant, sotto la guida di Stefan Mecking. Maxmiliam Baur, che ha completato il suo dottorato nel giugno 2024, è ora a capo di una posizione post-dottorato presso l’Università della California a Santa Barbara, dove sta lavorando sulla catalisi eterogenea per il riciclo della plastica.

Il Premio Karl Freudenberg, assegnato ogni anno dal 1986 e dotato di 10.000 euro, premia il lavoro scientifico eccezionale nel campo delle scienze naturali, in particolare nella chimica e nella biologia. Questo premio sottolinea l'importanza della ricerca di Baur in un settore che sta diventando sempre più rilevante.

Le sfide del riciclaggio del polietilene

Nel contesto delle tecnologie di riciclaggio, il polietilene (PE) e il polipropilene (PP) svolgono un ruolo centrale poiché sono le materie plastiche più comunemente utilizzate a livello mondiale. Gli scienziati hanno recentemente sviluppato un nuovo processo per riciclare il polietilene che converte il polietilene in propilene. Questo propilene può essere utilizzato come materia prima per produrre polipropilene, che è più versatile e più facile da riciclare.

Il polietilene rappresenta circa un terzo della produzione globale di plastica, ma solo il 14% circa viene riciclato. L’attuale riciclaggio spesso dà come risultato miscele di polimeri di qualità inferiore, e l’inerzia del polietilene rappresenta un ostacolo significativo. Un gruppo di ricerca guidato da John Hartwig dell'Università della California a Berkeley ha trovato una soluzione innovativa che potrebbe aumentare significativamente l'efficienza del riciclaggio.

Questo metodo prevede la scissione degli atomi di idrogeno utilizzando catalizzatori speciali, creando doppi legami di carbonio che aumentano la reattività. Nei test di laboratorio, il team è riuscito a convertire oltre l’80% del polietilene in propilene, il che potrebbe potenzialmente ridurre la necessità di gas di scisto per la produzione di polipropilene.

Sebbene questi processi siano ancora lontani dall’uso commerciale, i ricercatori sono ottimisti. I metodi sono compatibili con le reazioni industriali esistenti e potrebbero dare un contributo decisivo alla riduzione dei rifiuti di plastica. Date le sfide della gestione dei rifiuti, l’efficienza e la scalabilità di questi nuovi processi sono cruciali.

Gli sviluppi nel campo del riciclaggio chimico del polietilene e del polipropilene mostrano che la ricerca in questo settore sta facendo progressi promettenti che potrebbero cambiare in modo permanente il futuro utilizzo della plastica. La sinergia delle innovazioni di scienziati come Maximilian Baur potrebbe svolgere un ruolo chiave.