90% эффективности переработки смешанного пластика: шаг к экономике замкнутого цикла

Традиционные методы переработки пластика имеют свои ограничения, но ученые сейчас изучают новые решения. Исследование, опубликованное 29 августа в журнале Science, раскрывает новаторский процесс, в котором пластиковые бутылки и пакеты могут быть испарены в синтетические строительные блоки и преобразованы обратно в новый пластик с теми же свойствами, что и исходный материал. Этот прорыв дает новую надежду на достижение настоящей круговорота пластика. 

Процесс, меняющий правила игры

Команда под руководством Хартвига разработала новый процесс, который подходит как для полиэтилена, используемого в большинстве пластиковых пакетов, так и для полипропилена, из которого делают более твердые предметы. Процесс основан на обычном, недорогом катализаторе, который можно использовать повторно, что значительно снижает затраты и повышает устойчивость. В отличие от традиционных методов, которые зависят от дорогостоящих металлических катализаторов, этот новый подход предлагает более эффективную и экологически чистую альтернативу. 

Пластики состоят из полимеров, изготовленных из более мелких мономеров. Катализатор в этом новом процессе разрушает химические связи полимеров, превращая их в газообразные мономеры, которые могут быть повторно собраны в новый пластик. В экспериментах команда использовала катализаторы из оксида алюминия, загруженного натрием, и кремния, загруженного оксидом вольфрама, для преобразования смесей полиэтилена и полипропилена в мономеры пропилена и изобутилена с эффективностью почти 90%. 

Решение проблем, связанных с аддитивностью

Одной из существенных проблем в переработке пластика является наличие добавок, таких как красители, антипирены и пластификаторы, которые могут составлять до одной трети конечного продукта. Эти добавки усложняют процесс переработки и загрязняют переработанный материал. Новый процесс эффективно решает эту проблему, удаляя добавки на этапе газификации, что приводит к более чистому переработанному пластику с улучшенным качеством и производительностью. 

Растущая проблема загрязнения пластиком

С 1950-х годов производство пластика резко возросло, и теперь на свалках находится около 5 миллиардов тонн пластиковых отходов, при этом только 9% всего произведенного пластика было переработано. Экологическая угроза, которую представляет собой загрязнение пластиком, особенно для морских экосистем, огромна и влияет на выживание и воспроизводство океанической жизни. 

Традиционные методы переработки пластика в основном включают физическую и химическую переработку. Физическая переработка включает плавление и изменение формы пластика, но материал деградирует с каждым циклом, в конечном итоге оказываясь на свалках. Химическая переработка расщепляет пластик на его основные химические компоненты, но этот метод часто зависит от дорогих катализаторов и сталкивается с техническими проблемами при масштабировании для промышленного использования. 

Будущее переработки пластика

Когда мы выбрасываем пластиковые бутылки в контейнеры для переработки, их путь ко второй жизни только начинается. Правильная сортировка у источника играет решающую роль в эффективности и качестве переработки. После сбора пластик сортируется, очищается и измельчается на предприятиях по переработке. Оттуда материалы либо расплавляются и преобразуются в гранулы посредством физической переработки, либо химически разлагаются на молекулярные компоненты для создания новых материалов. 

Недавние достижения в химической переработке расширили потенциал пластмасс для превращения в полезные химические продукты, такие как топливо, клеи и сырье для таких отраслей, как фармацевтика. Например, полиэтиленовые и полипропиленовые пластмассы можно нагревать и разлагать на ценные ароматические соединения, такие как бензол и толуол, которые имеют широкий спектр применения. 

Глобальные усилия и проблемы

Страны и регионы по всему миру наращивают усилия по борьбе с загрязнением пластиком, внедряя более строгие правила переработки. Например, Европейский союз потребует сертификацию третьей стороной для сбора и предварительной обработки пластика к октябрю 2024 года. Германия выступает за сокращение упаковки, многоразовую упаковку и высококачественную переработку замкнутого цикла. 

Корпорации также присоединяются к движению, и многие бренды используют переработанный пластик в своих продуктах и ​​раскрывают свои обязательства по устойчивому развитию. Этот сдвиг отражает как корпоративную ответственность, так и растущий спрос потребителей на экологически чистые продукты. 

Как потребители, мы также можем играть важную роль в переработке пластика. Выбирая продукты, изготовленные из переработанного пластика, и принимая правильные привычки переработки, мы можем помочь снизить спрос на новый пластик и побудить компании инвестировать в технологии переработки. 

Хотя этот новый процесс переработки предлагает многообещающий путь вперед, проблемы остаются. Необходимы дальнейшие улучшения в эффективности, снижении затрат и масштабируемости. Инновации и инвестиции в технологии переработки пластика имеют решающее значение для преодоления этих препятствий и обеспечения устойчивого будущего. 

Борьба с пластиковым загрязнением требует коллективных усилий правительств, предприятий и отдельных лиц. Работая вместе, мы можем создать действительно круговую экономику для пластика и более чистую планету для будущих поколений.