Учёные из Йельского университета оценили конкурентоспособность производства водорода из пластикового мусора в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
Минимальная цена продажи для рентабельности этой технологии составила, по их оценкам, от 2.26 до 2.94 доллара США за килограмм водорода, в то время как для технологии производства из ископаемого топлива с захватом и удержанием углекислого газа она составляет 1.61-2.62 доллара, а для электролиза - 3.20-7.70 доллара. Реализация потенциала двухэтапного снижения рентабельности может снизить минимальную цену продажи до 1.46 и 1.06 доллара на первом и втором этапе (второй этап включает в себя реализацию углеродных кредитов).
Пластиковый мусор - проблема мирового масштаба: в мире ежегодно производится пластикового мусора около 400 миллионов тонн. Для понимания масштаба - это сравнимо с годичным производством угля в Кузбассе. При этом естественно, что проекты использования пластикового мусора как источника энергии находят своих сторонников. Например, в России был проект топлива "Топал-1", предусматривавший отбор из пластика токсичных хлорсодержащих фракций с последующим использованием остатка в котельных. Существуют проекты использования пластика в качестве восстановителя в металлургии. Но ограничивает развитие этих технологий высокий уровень требований к качеству сортировки. Недостаточный уровень сортировки приводит к высокому содержанию полихлорированных диоксинов и бифенилов, источниками которых являются хлорсодержащие пластики - поливинилхлорид и хлоропрен.
Интересно отметить, что хлорсодержащие пластики практически не подлежат повторному использованию и утилизируются методом сжигания. Для того, чтобы сжигание было минимально вредным, нужна высокая температура, а высокая температура (2100 градусов) обеспечивается водородным пламенем. Возможно, что технология производства водорода из пластикового мусора по крайней мере сможет обеспечить водородом установки для сжигания хлорсодержащих фракций. Ведь если от применения ПВХ в одноразовой упаковке можно отказаться без потерь для экономики, то в конструкционных материалах его утилизация представляет большую проблему.
Источник: https://www.nature.com/articles/s43247-022-00632-1