Ученые нашли новый способ справиться с растущим пластиковым загрязнением - они создали катализатор, способный разлагать даже сложную смесь пластиковых отходов в природный газ.
Пластмассы имеют очень прочные углеродные связи, что делает их эластичными и надежными во время использования, но их очень сложно перерабатывать. Что еще хуже, разные типы пластика требуют разных методов переработки, что затрудняет сортировку и переработку в больших масштабах. Но команда ученых из MIT предложила новую технологию, которая может работать с несколькими пластмассами, смешанными вместе, превращая их в единый продукт - пропан, - который сам по себе имеет множество применений.
Пластик превращается в газ
Ключевым моментом в открытии является катализатор, состоящий из пористого материала, называемого цеолитом, который наполнен наночастицами кобальта. В то время как другие катализаторы разрушают углеродные связи в непредсказуемых местах, производя различные конечные продукты, новый катализатор разрушает связи в определенном и повторяющемся месте.
Это позволяет ему отсекать одну молекулу пропана, оставляя остальную часть углеводородной цепи, которую затем можно проводить через этот цикл снова и снова. Это работает на нескольких типах пластика, включая наиболее часто используемые, такие как полиэтилен (ПЭТ) и полипропилен (ПП).
В ходе испытаний на реальных образцах смешанных пластмасс ученые обнаружили, что катализатор позволяет превратить около 80% пластика в пропан без образования метана в качестве побочного продукта. Полученный пропан можно использовать непосредственно в качестве топлива с относительно высоким октановым числом или в качестве сырья для производства новых пластмасс в системе с частично замкнутым контуром. Важно отметить, что ингредиенты для катализатора – цеолит, кобальт и водород – относительно дешевы и их легко достать.
Каким бы интригующим ни было исследование, по словам ученых, их будущая работа будет сосредоточена на том, как можно масштабировать технологию для использования в реальных установках переработки пластика, а также на том, как на нее могут влиять загрязняющие вещества, такие как клеи и этикетки.