Пластмассы представляют серьезную проблему для экологии, ведь только 10% пластиковых отходов, образующихся во всем мире, перерабатываются. Кроме того, в процессе переработки, качество сырья ухудшается, этот процесс не бесконечен. С каждым разом приходится добавлять все больше, и больше нового сырья. В целом изделия из полимеров могут пройти цикл переработки 1-3 раза, после чего волокно теряет свои свойства. Но, кажется, ученые нашли, как решить эту проблему.
Исследовательская группа из Технологического университета Чалмерса, Швеция, разработала эффективный процесс для разложения любых пластиковых отходов до молекулярного уровня. Получающиеся газы могут быть преобразованы обратно в новый пластик - того же качества, что и оригинал. Новый процесс может превратить сегодняшние заводы по производству пластмасс в перерабатывающие заводы.
Исследовательская группа, возглавляемая профессором энергетических технологий Хенриком Тунманом, рассматривает устойчивость пластика как преимущество. Тот факт, что он не разлагается, делает возможным его циклическое использование, создавая реальную ценность использованного пластика и, следовательно, экономический стимул для его сбора. Эксперименты проводились на заводе Chalmers Power Central в Гетеборге.
«Мы не должны забывать, что пластик - это фантастический материал - он дает нам продукты, о которых мы могли только мечтать. Проблема заключается в том, что его изготавливают по такой низкой цене, что производить новые пластики из нефти и ископаемого газа дешевле, чем из пластиковых отходов », - говорит Хенрик Тунман.
Экспериментируя с химическим восстановлением с помощью парового крекинга пластика, исследователи разработали эффективный процесс превращения использованного пластика в пластик первоначального качества.
«Благодаря нахождению правильной температуры - которая составляет около 850 градусов по Цельсию - правильной скорости нагрева и времени пребывания, мы смогли продемонстрировать предложенный метод в масштабе, где мы превращаем 200 кг пластиковых отходов в час в полезную газовую смесь. Затем газы могут быть переработаны на молекулярном уровне, чтобы стать новыми пластиковыми материалами исходного качества », - говорит Хенрик Тунман.
Во всем мире производят около 350 миллионов тонн пластиковых отходов в год. В общей сложности 14 % идет на переработку: 8 % — в пластик более низкого качества, а 2 % - в пластмассы такого же качества, что и оригинал. Около 4 % было потеряно в процессе.
В целом, около 40 % общих пластиковых отходов перерабатывается, главным образом с помощью термической переработке в энергию.
Остальные 60 % отправились на свалку. Лишь около 1 % попадает в природную среду, минуя мусорку. Хотя это лишь небольшой процент, это, тем не менее, представляет значительную экологическую проблему, поскольку общее количество отходов пластмассы в целом очень велико, а естественная деградация пластмассы происходит очень медленно, и со временем она накапливается.
Текущая модель для переработки пластика, как правило, следует тому, что известно как «иерархия отходов». Это означает, что пластик многократно разлагается, чтобы понизить качество, прежде чем окончательно сгореть для восстановления энергии.
«Вместо этого мы сосредоточились на улавливании атомов углерода из собранной пластмассы и использовании их для создания новой пластмассы исходного качества - то есть, к вершине иерархии отходов, создавая реальную цикличность».
Сегодня совершенно новые пластики производятся путем разделения фракций нефти и газа с помощью процесса крекинга на нефтехимических заводах. Во время этого процесса создаются строительные блоки, состоящие из простых молекул. Затем их можно комбинировать во многих различных конфигурациях, что приводит к огромному разнообразию пластмасс, которые мы видим в нашем обществе.
Чтобы сделать то же самое из отходов, необходимо разработать новые процессы. Эта технология может привести к преобразованию современных нефтехимических заводов в перерабатывающие заводы будущего.
Для того, чтобы превратить пластик в новые товары, очень важно, чтобы сырье было чистым. Поэтому не забывайте собирать все “чистые” отходы отдельно и выбрасывать их в баки для перерабатываемых отходов.