Новые научные методы позволяют преобразовывать пластиковые отходы в полезное сырьё, перерабатывая полиэтилен в жирные кислоты.
Прорыв в области переработки
Примерно 60% произведённых пластиковых изделий окончательно оказываются на мусорных полигонах, или же путём загрязнения оказывают негативное воздействие на экологическую обстановку.
Всего около 10% пластиковых отходов проходит переработку, и большинство из них в результате преобразуется в материал низкого качества, используемый, например, для производства парковых скамеек. Поэтому химики решительно ищут методы переработки пластика в ещё более ценные материалы.
Исследователи опубликовали в журнале Science результаты работы, в которых сообщается о новом методе превращения непригодного пластика в поверхностно-активные вещества. Эти вещества являются составными компонентами смазочных материалов, лыжного воска, моющих средств и мыла.
Инновационный способ трансформации вещества
Пластмасса имеет химическую структуру, аналогичную жирным кислотам – ключевым компонентам мыла. Гуолян Лю, доцент кафедры химии Технологического института Вирджинии, считает, что эта схожесть открывает возможность превращения полиэтилена - сначала в жирные кислоты, а вслед за этим в мыло. Вместе с тем, существует затруднение, заключающиеся в размерах: с молекулярной точки зрения, углеводородные цепи полиэтилена и полипропилена намного более длинные, нежели у жирных кислот.
Гуолян Лю пришёл к решению вопроса, наблюдая за треском дров. Во время горения древесины образуется дым, содержащий мельчайшие фрагменты древесины. Но возможно ли, что подобный процесс сработает при сжигании пластика?
«Древесина в большинстве состоит из полимеров, таких как целлюлоза. В результате горения древесины, эти полимеры разлагаются на короткие цепочки и превращаются в крошечные газообразные молекулы перед полным окислением до образования углекислого газа» - пояснил он. «Аналогично, если разрушить молекулы синтетического полиэтилена, но прекратить процесс до полного распада на небольшие газообразные молекулы, получатся молекулы, подобные коротким цепочкам полиэтилена».
Лю и команда учёных создали реактор, аналогичный печи, применение которого возможно для безопасного сжигания пластика. Снизу поддерживалась высокая температура для разрушения полимерных цепей, при этом температура наверху была низкой для того, чтобы избежать их избыточный распад.
Исследователи проанализировали остатки и выяснили, что разработанный продукт, является полиэтиленом низкой плотности, а именно, некой разновидностью воска, который далее был преобразован в мыло.
Перспективы новейшего метода
Главным преимуществом способа является повторное использование пластика, срок эксплуатации которого истёк, и тот, что невозможно переработать привычными способами. Кроме этого, при разработке учитывалась возможность его внедрения в промышленных масштабах. При этом, исследователи способны изготавливать только 0,5 грамма поверхностно-активного вещества за один раз, что требует дальнейшего усовершенствования.
При этом, учёные призывают к уменьшению использования пластика. Таким образом, с помощью недавней разработки удастся эффективнее перерабатывать пластиковые отходы, однако это не отменяет необходимость минимизации использования этого материала.
Спасибо за внимание, надеюсь, было интересно.
P.s. Если понравилось, поставьте лайк, вам не сложно, а мне приятно. Ну и, чтоб не пропустить новые публикации, подпишитесь на канал 👇