Accusato di inquinare l’ambiente, il poliestere può contribuire a salvarlo

Juan Hinestroza, professore di scienza delle fibre e design di abbigliamento di Rebecca Q. Morgan negli anni '60, e un team multidisciplinare di chimici e ingegneri della Cornell hanno creato un modo per scomporre i vecchi indumenti in poliestere e riutilizzare alcuni dei suoi composti per realizzare una varietà di nuovi prodotti - e interrompere il ciclo di proliferazione dei rifiuti tessili.

Più di dieci anni fa, l’esperto tessile Juan Hinestroza, esperto di jet lag, atterrò a Xintang, in Cina, e fece una passeggiata vicino a un grande torrente. Notò che l'acqua aveva uno strano colore: blu indaco, dovuto a coloranti, pigmenti e finiture altamente tossici scaricati da una vicina fabbrica tessile.

“I volti delle persone apparivano blu. Le case erano blu. L'aria era blu. Le piante tessili rilasciano contaminanti nei fiumi, dove le persone nuotano, dove prendono l'acqua da bere e da cucinare”, afferma Hinestroza, professoressa di scienza delle fibre e design di abbigliamento presso Rebecca Q. Morgan negli anni '60 presso il College of Human Ecology.

Juan Hinestroza nell'Edificio dell'Ecologia Umana.

"È stato allora che ho capito che dovevo spostare il focus della mia ricerca", dice. “Come ingegnere chimico e chimico tessile, ho capito che avrei potuto contribuire a risolvere alcuni di questi problemi complessi: non scompaiono magicamente”.

Ora Hinestroza e un team multidisciplinare di chimici e ingegneri della Cornell stanno utilizzando una serie di strumenti chimici per ripulire un altro formidabile nemico ambientale: i rifiuti tessili di poliestere.

Il team ha creato un modo per abbattere i vecchi indumenti in poliestere e riutilizzare alcuni dei suoi composti per realizzare tessuti resistenti al fuoco, antibatterici o anti-grinze e per arrestare la proliferazione dei rifiuti di indumenti nelle discariche.

Si tratta di un approccio circolare in linea con il Programma ambientale delle Nazioni Unite, che ha avviato uno sforzo mondiale per porre fine al consumo eccessivo di abbigliamento nel mondo sviluppato. Secondo il programma, il numero di volte in cui vengono indossati gli indumenti è diminuito del 36% negli ultimi due decenni.

Nel 2015, la US Environmental Protection Agency ha stimato che ogni persona negli Stati Uniti scarta più di 70 libbre di prodotti tessili ogni anno. Quel che è peggio, afferma il rapporto, è che oltre l’85% dei rifiuti tessili finisce nelle discariche.

“Alla fine, finiremo lo spazio”, dice Hinestroza. “Stiamo per esaurire i paesi in cui possiamo inviare i nostri rifiuti tessili. Le conseguenze sono piuttosto tristi, ma la soluzione è possibile ed è in noi stessi”.

Interruzione degli affari come al solito

Yelin Ko si trova davanti al ronzio silenzioso di una cappa da laboratorio nell'edificio dell'ecologia umana e si trova di fronte a tre agitatori magnetici. Carica un ditale pieno di strisce colorate di tessuto di poliestere in un piccolo pallone a fondo tondo e poi versa una soluzione di idrossido di sodio per coprire il tessuto.

Con l’agitazione, un po’ di calore applicato, etanolo e acqua di raffreddamento, quei minuscoli pezzi di tessuto di poliestere – fatti di polietilene tereftalato, il tipo di sostanza appiccicosa da cui sono realizzate anche le bottiglie di plastica della soda – diventeranno una zuppa da laboratorio.

Gli scienziati possono quindi estrarre i monomeri del vecchio tessuto dalla zuppa e usarli per creare collegamenti da assemblare in strutture metallo-organiche, o MOF. Queste strutture MOF possono essere utilizzate per creare rivestimenti sugli indumenti che proteggono le persone da germi o gas nocivi, per proteggere i vigili del fuoco dal fuoco o per altri usi non ancora immaginati, afferma Ko, uno studente di dottorato nel campo della scienza delle fibre e destinatario di una borsa di studio Fulbright che lavora nel laboratorio di Hinestroza.

"Invece di utilizzare solventi tossici per recuperare i monomeri e collegare i MOF, utilizziamo etanolo e acqua come solventi e recuperiamo i monomeri in modo molto più rapido", afferma.

Anche Phill Milner, assistente professore di chimica e biologia chimica al College of Arts and Sciences, e Jin Suntivich, professore associato di scienza dei materiali e ingegneria alla Cornell Engineering, stanno lavorando con Hinestroza per sviluppare queste nuove tecniche chimiche.

Ridotta dalla fibra di poliestere, una serie di strutture metallo-organiche è mostrata nel laboratorio di Hinestroza. Piccoli cambiamenti nella struttura chimica possono generare una miriade di colori.