КЛУБЫ ПО ИНТЕРЕСАМ

На сегодняшний день в мире переработано лишь 9% от всего когда-либо произведенного пластика. Около 12% было сожжено, и 79% до сих пор находится на планете. При этом ученые работают не только над тем, как уменьшить зависимость от этих материалов, но и как повторно использовать один из наиболее распространенных типов пластика – полиолефин, попутно решая задачу получения дешевого топлива. Одно из недавних исследований было опубликовано в журнале Science Advances.



Одноразовые пластмассы представляют огромную угрозу для окружающей среды, но их переработка, особенно полиолефинов, оказалась сложной задачей. Однако ученым из университета Делавэра удалось создать прямой метод преобразования полиолефинов в жидкие топлива, включая дизельное, реактивное и бензин.



Новая технология успешнее многих предыдущих способов переработки, поскольку она требует на 50% меньше энергии, чем аналогичные способы, может выполняться при температуре обычной кухонной духовки и не ведет к выбросам в атмосферу углекислого газа.



Для разработки этой технологии ученые использовали химический процесс, называемый гидрокрекингом, чтобы разрушить углеродные связи в пластике с помощью катализаторов, состоящих из минералов, называемых цеолитами, и смешанных оксидов металлов. Еще одно преимущество данного способа в том, что эти катализаторы – весьма распространенные вещества, поэтому запуск технологии в промышленных масштабах не потребует дополнительных вложений. Дополнительный бонус заключается в том, что для этого метода переработки сортировка пластика не требуется.



Конечно, это еще далеко не конец эпохи пластиковых отходов: чтобы создать круговую экономику, люди должны в конечном итоге прекратить добывать нефть, однако эта уже совсем иная проблема.

Исследователи из Университета штата Вашингтон разработали инновационный способ превращения пластмасс в ингредиенты для авиационного топлива и других ценных продуктов, что упрощает и делает более экономичным повторное использование пластмасс.

В ходе своей реакции исследователи смогли превратить 90% пластика в реактивное топливо и другие ценные углеводородные продукты в течение часа при умеренных температурах и легко настроить процесс для создания продуктов, которые им нужны. Под руководством аспиранта Чухуа Цзя и Хунфэй Линя, доцента Школы химической инженерии и биоинженерии Джин и Линда Войланд, они сообщают о своей работе в журнале Chem Catalysis.

В последние десятилетия накопление пластиковых отходов вызвало экологический кризис, загрязняя океаны и первозданную окружающую среду по всему миру. Было обнаружено, что по мере их разложения крошечные кусочки микропластика попадают в пищевую цепочку и становятся потенциальной, если и неизвестной, угрозой для здоровья человека.

Однако переработка пластмасс была проблематичной. Наиболее распространенные методы механической переработки расплавляют пластик и повторно формуют его, но это снижает его экономическую ценность и качество для использования в других продуктах. Химическая переработка позволяет производить продукцию более высокого качества, но для этого требуются высокие температуры реакции и длительное время обработки, что делает его слишком дорогим и обременительным для промышленных предприятий. Из-за его ограничений только около 9% пластика в США перерабатывается каждый год.

В своей работе исследователи WSU разработали каталитический процесс для эффективного преобразования полиэтилена в топливо для реактивных двигателей и ценные смазочные материалы. Полиэтилен, также известный как пластик №1, является наиболее часто используемым пластиком, который используется в огромном количестве продуктов, от пластиковых пакетов, пластиковых кувшинов для молока и бутылок для шампуня до коррозионно-стойких трубопроводов, древесно-пластиковых композитных пиломатериалов и пластмассовой мебели.

Для этого процесса исследователи использовали катализатор рутений на угле и обычно используемый растворитель. Они смогли превратить около 90% пластика в компоненты реактивного топлива или другие углеводородные продукты в течение часа при температуре 220 градусов по Цельсию (428 градусов по Фаренгейту), что более эффективно и ниже, чем обычно используемые температуры.

По словам Линь, регулировка условий обработки, таких как температура, время или количество используемого катализатора, является критически важным этапом, позволяющим точно настроить процесс для создания желаемых продуктов.