Η αναβαθμιστική ανακύκλωση πλαστικών μπορεί να κλείσει τον κύκλο του άνθρακα

Disclaimer: Απαγορεύεται η αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, ολική, μερική ή περιληπτική ή κατά παράφραση ή διασκευή ή απόδοση του περιεχομένου του παρόντος διαδικτυακού τόπου με οποιονδήποτε τρόπο, χωρίς αναφορά στο RAWMATHUB.GR (με ενεργό link) ή χωρίς την προηγούμενη γραπτή άδεια του RAWMATHUB.GR. 

Συνήθως, η ανακύκλωση πλαστικών απαιτεί τη διάσπαση των σταθερών χημικών δεσμών που τα καθιστούν τόσο ανθεκτικά. Αυτή η διαδικασία διάσπασης απαιτεί υψηλές θερμοκρασίες, καθιστώντας την κοστοβόρα και ενεργοβόρα.

Ωστόσο, εάν συνδυαστεί η διαδικασία της πυρόλυσης με ένα δεύτερο βήμα όπου το προϊόν της πυρόλυσης θα μετατρέπεται σε υγρό καύσιμο που μοιάζει με βενζίνη, χωρίς ανεπιθύμητα υποπροϊόντα, η όλη διεργασία αποκτά άλλη δυναμική. Κατά το δεύτερο βήμα χρησιμοποιείται αυτό που είναι γνωστό ως καταλύτες αλκυλίωσης. Αυτοί οι καταλύτες συμμετέχουν σε μια χημική αντίδραση που αναπτύσσεται επί του παρόντος από τη βιομηχανία πετρελαίου για τη βελτίωση του επιπέδου οκτανίων της βενζίνης.

Κρίσιμης σημασίας είναι το γεγονός ότι η αντίδραση αλκυλίωσης πρέπει να διαδέχεται άμεσα το βήμα πυρόλυσης σε ένα μόνο δοχείο αντίδρασης, σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία (70^οC).

«Η διάσπαση των σταθερών χημικών δεσμών των πλαστικών έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία άλλων δεσμών με ανεξέλεγκτο τρόπο και αυτό αποτελεί πρόβλημα», λέει ο Oliver Y. Gutierrez, μέλος της ερευνητικής ομάδας και χημικός στο Pacific Northwest National Laboratory των ΗΠΑ. «Η διαφορά στη μέθοδο που προτείνουμε εμείς είναι ότι όταν διασπάται ένας δεσμός στο σύστημα μας, δημιουργούμε αμέσως έναν άλλο με ελεγχόμενο τρόπο, οπότε και προκύπτει το τελικό επιθυμητό προϊόν. Αυτό είναι επίσης το μυστικό που επιτρέπει αυτή τη μετατροπή σε χαμηλή θερμοκρασία».

Στη μελέτη τους, η ερευνητική ομάδα, σε συνεργασία με επιστήμονες από το Technical University of Munich (TUM), στη Γερμανία, επεσήμανε τις πρόσφατες εξελίξεις στη βιομηχανία πετρελαίου που αξιοποιούν το δεύτερο μέρος της διεργασίας που αναφέρεται στη μελέτη, για την επεξεργασία αργού πετρελαίου.

«Το γεγονός ότι η βιομηχανία έχει αναπτύξει με επιτυχία τους νέους καταλύτες αλκυλίωσης καταδεικνύει τη σταθερή φύση τους», δήλωσε ο Johannes Lercher, συν-συγγραφέας της μελέτης, διευθυντής του Institute for Integrated Catalysis του PNNL και καθηγητής χημείας στο TUM. «Αυτή η μελέτη υποδεικνύει μια πρακτική νέα λύση για το κλείσιμο του κύκλου του άνθρακα για τα πλαστικά απόβλητα που είναι πιο κοντά στην εφαρμογή από πολλές άλλες που προτείνονται».

Στη μελέτη τους, οι ερευνητές σημειώνουν, ωστόσο, έναν περιορισμό στα ευρήματα τους. Η διαδικασία λειτουργεί για προϊόντα πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας (LDPE), όπως πλαστικές μεμβράνες και συμπιεσμένα μπουκάλια, και προϊόντα πολυπροπυλενίου (PP) που δε συλλέγονται συνήθως σε προγράμματα ανακύκλωσης στον αστικό ιστό στις Ηνωμένες Πολιτείες. Το πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HPDE) θα απαιτούσε προεπεξεργασία για να επιτρέψει τη διάσπαση των δεσμών από τον καταλύτη.

Τα πλαστικά απόβλητα με βάση το πετρέλαιο είναι ένας αναξιοποίητος πόρος που μπορεί να χρησιμεύσει ως πρώτη ύλη για χρήσιμα ανθεκτικά υλικά και για καύσιμα. Περισσότεροι από τους μισούς από τους 360 εκατ. τόνους πλαστικών που παράγονται παγκοσμίως κάθε χρόνο είναι τα πλαστικά στα οποία αναφέρεται η μελέτη. Αλλά το να κοιτάξεις ένα βουνό από πλαστικό και να δεις την αξία του απαιτεί νοοτροπία καινοτομίας, την εφευρετικότητα ενός χημικού και την κατανόηση της οικονομικής διάστασης.

«Για να λύσουμε το πρόβλημα των πλαστικών αποβλήτων, πρέπει να φτάσουμε σε ένα κρίσιμο σημείο όπου είναι πιο λογικό να τα συλλέγουμε και να τα επαναφέρουμε σε χρήση παρά να τα αντιμετωπίζουμε ως μιας χρήσης», είπε ο Lercher. «Δείξαμε ότι μπορούμε να κάνουμε αυτή τη μετατροπή γρήγορα, σε ήπιες συνθήκες, κάτι που πρέπει να αποτελεί κίνητρο για να προχωρήσουμε σε αυτό το σημείο μετασχηματισμού».

Πηγή: helsinkitimes.fi

ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ - ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΥΝΤΑΚΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ RAWMATHUB.GR