Онлайн
Ученые из Университета штата Вашингтон (WSU) разработали инновационный способ превращения самого популярного в мире пластика, полиэтилена, в ингредиенты для реактивного топлива и другие жидкие углеводородные продукты. Они уверены, что это открытие упростит и сделает более экономичным повторное использование пластмасс.
Исследователи Хунфэй Линь и Чухуа Цзя описали новый процесс, который более энергоэффективен, чем существующие методы, и занимает около часа. Они использовали переходный металл рутений как часть катализатора наряду с гексаном для разрушения полиэтилена — наиболее часто производимого полимера, в основном используемого в упаковке.
Процесс оказался высокоэффективным: до 90% пластика превращалось в жидкое топливо и смазочные материалы. Это происходило при температуре около 220 °C.
«Мы обнаружили синергию между растворителем и катализатором, которая создает очень красивую комбинацию, имеющую множество регуляторов, так что мы можем настроить условия реакции и оптимизировать весь процесс. Например, если вы хотите максимизировать производство авиакеросина, мы можем это сделать. И если рынок имеет более высокий спрос на дизельное топливо, то мы способны и на это. Мы также можем превратить пластик в смазочные материалы», – Хунфэй Линь.
По словам ученого, пиролиз также может превратить пластиковые отходы в топливо в течение часа, но для пиролиза обычно требуется температура, превышающая 400 °C, по сравнению с диапазоном от 200 до 220 °C для нового метода.
«Более низкая температура подразумевает, что мы будем вводить меньше внешней энергии в эту систему преобразования, а это значит, что мы могли бы иметь лучшую энергоэффективность […] Достижение более быстрой кинетики при гораздо более низкой температуре, это очень сложная проблема химической инженерии», — отмечает Линь.
В настоящее время исследователи работают над расширением этого процесса с целью коммерциализации технологии и надеются адаптировать его для решения других форм пластиковых отходов.
«Самая большая проблема с химической переработкой пластика, особенно в Соединенных Штатах, заключается в том, что у нас не очень эффективная система сбора мусора. У нас есть мусорные баки в жилых районах, а вторсырье смешано со всем остальным», — говорит Линь.
Исследовательская группа разрабатывает еще один каталитический процесс, который разрушает полимеры в смешанных пластиковых отходах, что может помочь снизить огромные затраты на сортировку вторсырья.
«Мы хотим разработать последовательный каталитический процесс, который мог бы обрабатывать смешанные пластмассы, чтобы нам не нужно было физически разделять эти пластмассы. Мы могли бы перейти на молекулярный уровень и разрушить эти полимеры. У нас есть некоторые основные данные, показывающие, что такой последовательный процесс преобразования возможен», — заключает Линь.
Источник – National Geographic.
