Избавление от пластмассовой удавки? — uzkinobiz.ru
Целофан можно перерабатывать и получать ценные химикаты. Разрабатывается одноступенчатый низкотемпературный каталитический способ перевоплощения полиэтиленовых полимеров в алкилароматические углеводороды.
Когда население земли осваивало создание пластмасс, новейших для собственного времени материалов, о дилемме утилизации отходов никто не думал. На данный момент, через наиболее чем 70 лет от начала «пластмассовой эпохи», неувязка явна: произведены млрд тонн пластика, и практически вся эта масса стала непереработанным мусором (либо ранее неслыханной горной породой — см. «Как пластик изменяет мир»).
Корень трудности — в экономике: произвести пластиковую бутылку дешевле, чем переработать использованную. В стенках Калифорнийского института в Санта-Барбаре (University of California, Santa Barbara) разрабатывается потенциально не очень накладная разработка переработки целофана (третья часть всех произведённых в мире пластмасс) в ценный продукт — алкилароматические углеводороды.
Материалы исследования, проведённого под управлением Сюзанны Скотт (Susannah Scott) и Махди Абу-Омара (Mahdi Abu-Omar) размещены в журнальчике Science.
Мы уже привыкли жить в «пластмассовом мире» — к долговременному сроку хранения упакованных товаров, стерильным разовым мед приспособлениям и материалам, дешёвым и лёгким предметам быта.
«Есть много неплохого в пластиках, не нужно о этом забывать, — гласит доктор химии и хим инженерии Сюзанна Скотт. — Но мы осознаем, что существует вправду серьёзная неувязка их утилизации по истечении срока службы».
Хим стабильность пластика делает его неподменным, и она же превращает его в очень противный мусор. Пластмассовые трубы не заржавевают и не загрязняют воду, в пластмассовых бутылках можно хранить едкие химикаты, есть жаростойские пластмассовые покрытия.
И это означает, выброшенный пластмассовый мусор будет распадаться весьма длительно. А переработка его — энергоёмкое занятие. Грустный факт — создать новейший пластик из нефти приметно дешевле, чем переработать старенькый. Цель работы команды Скотт и Омара — научиться отлично пересобирать полимеры.
«Если б мы могли преобразовывать полимеры конкретно в наиболее ценные молекулы, вполне исключив энергозатратный шаг разрушения полимера на составляющие, то у нас был бы высокоэффективный процесс с низким энергетическим следом», — гласит Скотт.
Таковой подход привёл к созданию новейшего тандемного каталитического способа, который не лишь создаёт алкилароматические углеводороды конкретно из полиэтиленпластика, да и делает это дешево и без излишнего расхода энергии.
«Мы снизили температуру реакции на сотки градусов», — ведает Скотт. Известные способы требуют температуры от 500 до 1000°C, чтоб разбить полиолефиновые цепи на маленькие куски и перевоплотить их в смесь газа и воды с выпадением углеродного осадка, в то время как лучшая температура для новейшего каталитического процесса находится в районе 300°C.
Относительно мягенькие условия реакции помогают расщеплять полимеры наиболее избирательно — до сравнимо больших молекул.
«И мы уменьшили количество шагов в этом процессе, поэтому что не делаем неоднократных преобразований», — утверждает Скотт.
Не считая того, предложенный процесс не просит использования растворителя либо добавленного водорода. Нужен катализатор — употребляется платина на глинозёме (Pt/Al2O3) — тогда происходит «тандемная» реакция, которая сразу разрывает жёсткие углерод-углеродные связи и перестраивает молекулярный «скелет» полимера. Образуются структуры с соответствующими шестигранными кольцами — алкилароматические углеводороды, которые необходимы для производства растворителей и красок, смазочных материалов, моющих средств, лекарственных препаратов и многого другого.
Представленный способ открывает новое направление в актуальном цикле пластмасс, в котором переработанные полимеры могут стать ценным сырьём заместо того, чтоб лежать на свалках либо загрязнять мировой океан.