Фахівцям вдалося перетворити 90% пластику на реактивне паливо та інші цінні вуглеводневі продукти протягом години при помірних температурах та легко відрегулювати процес створення бажаних продуктів. Матеріали дослідження опубліковані в журналі Chem Catalysis.
"У переробній галузі ключовою проблемою є вартість процесу. Ця робота є важливою для просування нової технології та її комерціалізації",
– сказав співавтор роботи, доцент Школи хімічної інженерії та біоінженерії імені Джина і Лінди Войланд Хунфей Лінь.
Проблематика
В останні десятиліття накопичення відходів пластмас спричинило екологічну кризу, забруднюючи океани та незаймані середовища у всьому світі. В міру їх деградації виявлено, що крихітні шматочки мікропластику потрапляють у харчовий ланцюг і стають потенційною загрозою для здоров'я людини.
Найпоширеніші методи механічної переробки плавлять пластик і формують його знову, але це знижує його економічну цінність та якість для використання в інших продуктах. Хімічна переробка може виробляти продукції вищої якості, однак вона вимагає високих температур реакції та тривалого часу обробки, що робить її занадто дорогою. У зв'язку з вищезгаданими обмеженнями, у США щороку переробляється лиш близько 9% пластику.
У своїй роботі дослідники WSU розробили каталітичний процес для ефективного перетворення поліетилену в реактивне паливо та високоякісні мастила. Поліетилен, також відомий як пластик №1, є найбільш часто популярним пластиком, який використовується у величезній різноманітності виробів – від поліетиленових пакетів, пластикових упаковок для молока, пляшок для шампуню до корозійно-стійких трубопроводів, деревно-пластикових композитних пиломатеріалів та пластикових меблів.
Для цього вчені використовували рутеній на вуглецевому каталізаторі та загальновживаний розчинник. Вони змогли перетворити близько 90% пластику в реактивні паливні компоненти або інші вуглеводневі продукти протягом години при температурі 220 градусів за Цельсієм, що є більш ефективним і нижчим, ніж зазвичай використовувані температури.
Дослідники були здивовані, наскільки добре працювали розчинник і каталізатор. Регулювання умов обробки, таких як температура, час або кількість використовуваного каталізатора, забезпечило надзвичайно важливий етап, завдяки якому можна було точно налаштувати процес для створення бажаних продуктів.
Залежно від ринку компанії можуть налаштуватися на те, який товар вони хочуть виробляти, адже процес дуже гнучкий. Застосування цього ефективного рішення може забезпечити перспективний підхід до вибіркового виробництва високоцінних продуктів із відходів поліетилену,
– додають вчені.
За підтримки Вашингтонського дослідницького фонду дослідники працюють над розширенням процесу майбутньої комерціалізації. Вони також вважають, що їхній процес може ефективно працювати з іншими видами пластмас.