Стремясь снизить нагрузку на окружающую среду, связанную как с производством, так и с утилизацией пластмасс, ученые продемонстрировали новую технику вторичной переработки, которая превращает одну распространенную форму пластика в другую. Команда говорит, что у них также есть средства для масштабирования и внедрения своей технологии, которая, по их расчетам, может привести к значительному сокращению глобальных выбросов парниковых газов.
Как и многие другие специалисты в этой области, авторы исследования стремились добиться прогресса в экономике замкнутого цикла для пластмасс. Вместо того, чтобы эти материалы отправлялись на свалку, более совершенные технологии переработки могут привести к тому, что больше из них будет перепрофилировано в новые ценные продукты, и эта новая работа знаменует собой многообещающий шаг вперед в этой области.
Команда начала с наиболее широко производимого пластика в мире, а именно полиэтилена (ПЭ), на долю которого приходится около 29% мирового потребления пластика. Затем использовался катализатор для удаления водорода из материала и создания реактивного участка в цепи молекул, а затем еще один катализатор для расщепления молекул в этом месте и закрытия открытых концов. Затем третий катализатор сдвигает это реакционный участок по цепи, чтобы процесс можно было повторить. Это оставляет после себя молекулы пропилена, которые служат строительными блоками для второго наиболее широко используемого пластика в мире, полипропилена (ПП).
«Подумайте о том, чтобы разрезать багет пополам, а затем отрезать кусочки точного размера с конца каждой половины, где скорость, с которой вы режете, определяет размер каждого ломтика», — сказал соавтор Дэмиен Гиронне.
Ученые также построили реактор, который обеспечивает непрерывный поток пропилена для упорядоченного преобразования в полипропилен. Они говорят, что это можно сделать с помощью современных технологий и упрощает масштабирование процесса, но они надеются еще больше повысить эффективность, разработав более быстрые и производительные катализаторы.
«Наш предварительный анализ показывает, что если бы только 20% мирового полиэтилена можно было бы рекуперировать и конвертировать по этому маршруту, это могло бы представлять потенциальную экономию выбросов [парниковых газов], сравнимую с отказом от использования 3 миллионов автомобилей», — сказал Гаррет Стронг, аспирант, связанный с проектом.
Исследование было опубликовано в Journal of the American Chemical Society.
Источник: University of Illinois Urbana-Champaign.
