W Europie jedynie 6% (dane z 2018 roku) zapotrzebowania na tworzywa sztuczne jest pokrywane przez plastik z recyklingu. To niedobrze, a wynika to częściowo z niedoskonałej technologii przetwarzania, przez co otrzymywany plastik recyklingowy jest niskiej jakości. Jednak nowa technologia opracowana przez inżynierów z University of Wisconsin-Madison w USA może odmienić obraz tego plastiku, przekształcając go w surowce o dużym znaczeniu dla przemysłu.
Opublikowane na łamach „Science” badania naukowe sugerują, że ta nowa metoda nie tylko poprawi efektywność recyklingu plastikowych odpadów, ale również zmniejszy emisję gazów cieplarnianych związaną z produkcją kluczowych związków chemicznych dla przemysłu.
Nowa technika opiera się na kombinacji kilku już znanych procesów:
- Pierwszym z nich jest piroliza, w którym plastik jest poddawany wysokiej temperaturze w środowisku beztlenowym. Rezultatem jest płynna mieszanina związków, znana jako olej popirolityczny. To wytworzony z plastiku olej zawiera nawet 50% olefin – surowca ważnego w produkcji innych związków chemicznych oraz polimerów.
- Następnie, w procesie hydroformylacji, olefiny są przekształcane w aldehydy.
- Te aldehydy mogą być poddawane dalszym przetworzeniom, dając cenne substancje używane w przemyśle.
Wyniki tych badań posłużą do produkcji szerokiego zakresu wartościowych materiałów. Jesteśmy bardzo podekscytowani potencjałem tej technologii. Może ona stanowić platformę technologiczną, która pozwoli lepiej wykorzystać plastikowe odpady poprzez proces hydroformylacji.
– tłumaczy profesor George Huber, kierownik zespołu badawczego.
Badacze są przekonani, że opracowana przez nich technologia ma szansę dość szybko zagościć w przemyśle. W ostatnich latach co najmniej 10 dużych firm ogłosiło swoje plany stworzenia infrastruktury do produkcji oleju popirolitycznego z odpadów plastikowych. Niektóre z nich już teraz wykorzystują konwencjonalne metody. Nowa technologia mogłaby sprawić, że cały proces stałby się bardziej ekologiczny i opłacalny.
Obecnie firmy te borykają się z problemami poprawy jakości oleju. Dzięki naszej technologii możemy uzyskać związki chemiczne o wartości od 1200 do 6000 dolarów za tonę z plastikowych odpadów, które dotychczas były warte jedynie 100 dolarów za tonę. Co więcej, nasz proces uwzględnia już istniejące technologie i jest względnie łatwy do skalowania.
– wyjaśnia Dr Houqian Li, członek zespołu badawczego.
Kolejnym etapem w badaniach jest dalsze doskonalenie procesu i zrozumienie, jak różne połączenia plastiku i katalizatorów wpływają na ostateczny efekt.