Инженеры–химики из Университета Висконсин-Мэдисон представили новаторскую технологию, которая превращает малоценные пластиковые отходы в продукты высокой экономической ценности. Описанный в журнале Science, метод может революционизировать экономику переработки пластика и проложить путь к переработке ранее сложных видов пластика. Приятным побочным эффектом является потенциальное сокращение выбросов парниковых газов, что потенциально сокращает выбросы при обычном промышленном химическом производстве значительно на 60%.
Новая технология объединяет устоявшиеся методы химической обработки. Первым краеугольным камнем является пиролиз, при котором пластмассы подвергаются высокотемпературному нагреву в среде, лишенной кислорода.
В результате получается пиролизное масло – жидкая смесь различных соединений. Оно содержит большое количество олефинов — класса простых углеводородов, которые являются основным строительным блоком современных химикатов и полимеров, включая различные типы сложных полиэфиров, поверхностно-активных веществ, спиртов и карбоновых кислот.
В современных энергоемких процессах, таких как паровой крекинг, производители химической продукции производят олефины, подвергая нефть воздействию чрезвычайно высокой температуры и давления. В новом же процессе команда ученых извлекает олефины из пиролизного масла и использует их в гораздо менее энергоемком химическом процессе, называемом катализом гомогенного гидроформилирования. Этот процесс превращает олефины в альдегиды, которые затем могут быть восстановлены до важных технических спиртов.
– Эти продукты можно использовать для производства широкого спектра более ценных материалов, — отметил профессор химической и биологической инженерии Университета Джордж Хубер.
Получаемые более ценные материалы включают ингредиенты, используемые для изготовления мыла и чистящих средств, а также другие более полезные полимеры.
Таким образом, по словам Хубера, у “платформенной технологии для переработки пластиковых отходов с использованием химии гидроформилирования” большой потенциал.
Предвидя скорое внедрение индустрии вторичной переработки, профессор отмечет, что многие крупные химические компании в последние годы создали или обнародовали планы по созданию установок для производства пиролизных масел из отходов пластмасс. Большинство из них подвергают прямому пиролизу масла с помощью паровых крекеров с получением малоценных производных. Однако новый метод химической переработки может открыть устойчивый и прибыльный способ использования этих масел.
– В настоящее время у этих компаний нет действительно хорошего подхода к модернизации пиролизного масла, — подчеркивает соавтор разработки Хоуцян Ли. – В этом случае мы можем получать высококачественные спирты стоимостью от 1200 до 6000 долларов за тонну из отходов пластмасс, которые стоят всего около 100 долларов за тонну. Кроме того, в этом процессе используются существующие технологии и методы. Его относительно легко масштабировать.