Вчені навчилися переробляти будь-які пластикові відходи на пропан

Забруднення довкілля пластиком – одна з головних екологічних проблем просто зараз. Основна її складність полягає навіть не в тому, що на переробку пластикові предмети здають не так багато людей, а в тому, що досі не існувало досконалої технології цієї самої переробки і чимало відходів залишались лежати мертвим вантажем.

Відео дня

Ключова проблема полягає в тому, що існує чимало видів пластмас, яким потрібні різні хімічні процеси для того, щоби перетворити їх на придатну для повторного використання форму. І виходить, що сортування величезної кількості пляшок, контейнерів та побутових предметів стає економічно недоцільним. І от вчені Массачусетського технологічного інституту повідомили – схоже, необхідну технологію знайдено.

Було розроблено хімічний процес з використанням каталізатора на основі металу під назвою кобальт, який ефективно розщеплює різні пластики, зокрема найпопулярніші його види поліетилен та поліпропілен, до пропану – однієї з головних складових побутового газу чи автомобільного палива. Окрім того, з отриманого пропану можна виробляти нові пластмаси, що забезпечує принаймні частково замкнену систему переробки пластику.

Новий каталізатор легко долає ключову проблему переробки пластику. Довголанцюгові молекули таких матеріалів утримують разом вуглецеві зв’язки, які складно розірвати, щоби перетворити пластик на простіші матеріали, придатні для подальшого використання. Існуючі методи розриву цих звязків давали на виході випадкову суміш різних молекул, які потребували подальшої складної очистки і розділу на придатні для використання сполуки. Контролювати, де саме розірветься молекула пластику було неможливо.

Винайдений вченими МТІ каталізатор виготовлений з мікропористого матеріалу під назвою цеоліт. Він містить наночасточки кобальту і може вибірково руйнувати різноманітні молекули пластиків, перетворюючи понад 80% сировини на пропан.

Вчені побоювались, що цеоліт буде слабко взаємодіяти із пластиком, але виявилось, що цей матеріал не тільки здатний пропускати крізь себе полімерні молекули, але й розривати їх таким чином, щоби відсікати рівно одну молекулу пропану. При цьому під час реакції не утворюється небажаного вибухонебезпечного метану. Пропускати сировину через цей каталізатор можна стільки, скільки потрібно – на виході вона знову даватиме пропан.

Перевага методу полягає в тому, що матеріали, необхідні для переробки пластику – цеоліт, кобальт та водень – досить дешеві і широко доступні. Зараз каталізатор проходить випробування, а інженери уже вдосконалюють його використання, щоби зробити метод доступним для переробки пластиків у промислових масштабах. Поки проблема полягає у тому, щоби визначити, наскільки сильно забруднюють сировину чорнила, клей та матеріали етикеток, які використовуються, наприклад, у виробництві пластикової упаковки. І яким чином вони здатні вплинути на вихідний продукт реакції. 

Як повідомляв OBOZREVATEL, проблема використання пластику та збільшення пластикових відходів посилилась під час пандемії коронавірусу. Ріст відходів припав на шпиталі, яким знадобилось більше масок, рукавичок та інших захисних матеріалів.