Исследователи из Университета штата Вашингтон разработали инновационный способ превращения пластмасс в ингредиенты для авиационного топлива и других ценных продуктов, что упрощает и делает более экономичным повторное использование пластмасс.
В ходе своей реакции исследователи смогли превратить 90% пластика в реактивное топливо и другие ценные углеводородные продукты в течение часа при умеренных температурах и легко настроить процесс для создания продуктов, которые им нужны. Под руководством аспиранта Чухуа Цзя и Хунфэй Линя, доцента Школы химической инженерии и биоинженерии Джин и Линда Войланд, они сообщают о своей работе в журнале Chem Catalysis.
В последние десятилетия накопление пластиковых отходов вызвало экологический кризис, загрязняя океаны и первозданную окружающую среду по всему миру. Было обнаружено, что по мере их разложения крошечные кусочки микропластика попадают в пищевую цепочку и становятся потенциальной, если и неизвестной, угрозой для здоровья человека.
Однако переработка пластмасс была проблематичной. Наиболее распространенные методы механической переработки расплавляют пластик и повторно формуют его, но это снижает его экономическую ценность и качество для использования в других продуктах. Химическая переработка позволяет производить продукцию более высокого качества, но для этого требуются высокие температуры реакции и длительное время обработки, что делает его слишком дорогим и обременительным для промышленных предприятий. Из-за его ограничений только около 9% пластика в США перерабатывается каждый год.
В своей работе исследователи WSU разработали каталитический процесс для эффективного преобразования полиэтилена в топливо для реактивных двигателей и ценные смазочные материалы. Полиэтилен, также известный как пластик №1, является наиболее часто используемым пластиком, который используется в огромном количестве продуктов, от пластиковых пакетов, пластиковых кувшинов для молока и бутылок для шампуня до коррозионно-стойких трубопроводов, древесно-пластиковых композитных пиломатериалов и пластмассовой мебели.
Для этого процесса исследователи использовали катализатор рутений на угле и обычно используемый растворитель. Они смогли превратить около 90% пластика в компоненты реактивного топлива или другие углеводородные продукты в течение часа при температуре 220 градусов по Цельсию (428 градусов по Фаренгейту), что более эффективно и ниже, чем обычно используемые температуры.
По словам Линь, регулировка условий обработки, таких как температура, время или количество используемого катализатора, является критически важным этапом, позволяющим точно настроить процесс для создания желаемых продуктов.