Исследователи из Университета штата Вашингтон разработали инновационный способ превращения пластмасс в ингредиенты для реактивного топлива и других ценных продуктов, что упрощает и делает более экономичным повторное использование пластмасс.
Исследование проводилось под руководством аспиранта Чухуа Цзя и Хунфэя Линя, адъюнкт-профессора «Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering», они сообщают о своей работе в журнале Chem Catalysis.
"В перерабатывающей промышленности стоимость переработки является ключевой", - сказал Лин. "Эта работа является для нас важной вехой в продвижении этой новой технологии к коммерциализации".
В последние десятилетия накопление отходов пластмасс вызвало экологический кризис, загрязнив океаны и нетронутую окружающую среду по всему миру. По мере того как пластик разлагается было обнаружено, что крошечные кусочки микропластика попадают в пищевую цепочку и становятся потенциальной, хотя и неизведанной угрозой для здоровья человека.
Однако переработка пластмасс была проблематичной. Наиболее распространенным методом механической переработки было расплавление пластика и его повторное формование, но это снижает экономическую ценность пластика и качество для использования в других продуктах. Химическая переработка может создавать продукцию более высокого качества, но для химической реакции она требует высоких температур и длительного времени обработки, что делает ее слишком дорогой и тяжелой для промышленности. Из-за этих ограничений в США ежегодно перерабатывается только около 9% пластика.
В своей работе исследователи разработали каталитический процесс для эффективного преобразования полиэтилена в реактивное топливо и высококачественные смазочные материалы. Полиэтилен, также известный как пластик №1, является наиболее часто используемым пластиком. Из него делают огромное разнообразие продуктов - от пластиковых пакетов, пластиковых молочных кувшинов и бутылок с шампунем до коррозионностойких трубопроводов, древесно-пластиковых композитных пиломатериалов и пластиковой мебели.
В итоге, в течение часа исследователи смогли преобразовать около 90% пластика в компоненты реактивного топлива или другие углеводородные продукты при температуре 220 градусов по Цельсию (428 градусов по Фаренгейту), что более эффективно и при температурах ниже, чем использовались обычно.
"До эксперимента мы только предполагали, но не знали, сработает ли это", - сказал Чухуа Цзя. "Результат был отличным".
По словам Линя, регулирование условий обработки, таких как температура, время или количество используемого катализатора, является критически важным шагом для точной настройки процесса для создания желаемых продуктов.
"В зависимости от рынка они могут отрегулировать процесс на то, какой продукт они хотят создать", - сказал он. "У предприятий есть гибкость. Применение этого эффективного процесса может обеспечить перспективный подход к селективному получению ценных продуктов из отходов полиэтилена".
При поддержке Вашингтонского исследовательского фонда ученые работают над расширением процесса для будущей коммерциализации. Они также считают, что их технология может эффективно работать с другими типами пластмасс.
#хорошиеновости_технологии
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210517124937.htm