Вверх
Дать отзыв

Революционный метод переработки пластика с помощью влаги из воздуха

Исследователи разработали новый способ переработки полиэтилентерефталата, который может в корне изменить подход к борьбе с пластиковым загрязнением.

3 мин на прочтение4 часа назад
Новый метод переработки пластика использует влагу из воздуха. Фото: Paulo Oliveira / Alamy Новый метод переработки пластика использует влагу из воздуха. Фото: Paulo Oliveira / Alamy
Поделиться:

Ученые представили инновационный метод утилизации пластиковых отходов, который использует влагу из воздуха для расщепления полиэтилентерефталата (PET) - самого распространенного пластика в семействе полиэстеров.

Процесс начинается с недорогого катализатора, который разрушает связи в структуре PET. После этого материал просто подвергается воздействию окружающего воздуха, что превращает пластик в мономеры - базовые строительные блоки пластмасс. Исследователи считают, что эти мономеры можно перерабатывать или использовать для создания более ценных материалов.

"Особенно захватывающим в нашем исследовании является то, что мы использовали влагу из воздуха для расщепления пластика, достигая исключительно чистого и селективного процесса", - отметил Йоси Кратиш, соавтор исследования.

Исследователи использовали молибденовый катализатор и активированный уголь - оба компонента недорогие, распространенные и нетоксичные.

Для начала процесса они соединили PET с катализатором и активированным углем, а затем нагрели смесь. Полиэстеровые пластики состоят из больших молекул с повторяющимися единицами, соединенными химическими связями. За короткое время эти связи разрушаются.

Далее исследователи подвергли фрагментированный материал воздействию воздуха. С минимальным количеством влаги он превратился в терефталевую кислоту (TPA) - чрезвычайно ценный прекурсор для полиэстеров. Единственным побочным продуктом стал ацетальдегид - промышленный химикат, который легко удаляется и имеет коммерческую ценность.

"В среднем, даже в относительно сухих условиях, атмосфера содержит примерно 10 000-15 000 кубических километров воды", - рассказал Навин Малик, первый автор исследования. "Использование атмосферной влаги позволяет нам избежать использования растворителей, уменьшить энергопотребление и агрессивных химикатов, делая процесс более чистым и более экологичным".

Кратиш отметил, что система работала безупречно, но выходила из строя при добавлении лишней воды, поскольку избыток нарушал ее функционирование. Поддержание правильного баланса было решающим, и в конце концов, естественная влага в воздухе обеспечила идеальное количество.

ПЭТ-пластики, которые широко используются в пищевой упаковке и бутылках для напитков, составляют 12% мирового потребления пластика. Это основной источник пластикового загрязнения из-за устойчивости к естественному разложению. После использования он либо попадает на свалки, либо разлагается на микропластик или нанопластик, загрязняя сточные воды и водоемы.

Переработка пластика остается ключевым направлением исследований, но существующие методы часто полагаются на экстремальные условия - высокие температуры, интенсивное использование энергии и агрессивные растворители, продуцирующие токсичные побочные продукты.

Кроме того, катализаторы, такие как платина и палладий, являются дорогими и способствуют проблеме отходов. После завершения реакции исследователям необходимо отделить переработанные материалы от растворителей - процесс, который является трудоемким и энергоемким.

"Вместо использования растворителей мы использовали водяной пар из воздуха. Это гораздо более элегантный способ решения проблем переработки пластика", - сказал Кратиш.

Процесс является как быстрым, так и эффективным, восстанавливая 94% возможной терефталевой кислоты всего за четыре часа.

Катализатор не только прочный, но и пригоден для повторного использования, сохраняя свою эффективность при многократном применении. Кроме того, метод разработан для работы со смешанными пластиками, избирательно нацеливаясь на полиэстеры для переработки. Эта селективность устраняет потребность в предварительной сортировке, что дает значительное экономическое преимущество для индустрии переработки.

При тестировании на реальных материалах, таких как пластиковые бутылки, одежда и смешанные пластиковые отходы, процесс оставался высокоэффективным, даже разлагая цветные пластики на чистую, бесцветную терефталевую кислоту.

В дальнейшем исследователи стремятся масштабировать процесс для промышленного применения, обеспечивая его способность эффективно управлять большими объемами пластиковых отходов.

Исследование было недавно опубликовано в журнале Green Chemistry, издаваемом Королевским химическим обществом.

Больше новостей читайте на GreenPost.

Читайте GreenPost в Facebook. Подписывайтесь на нас в Telegram.

Больше из раздела Эко
Волонтеры помогают расчищать обломки домов в Калере, штат Алабама. Фото: Анна Уоттс
Одна сплошная разрушительная штормовая система: в США обрушились торнадо, пылевые бури и лесные пожары (ФОТО)
4 мин на прочтение21 минуту назад
Самое древнее человеческое лицо в Европе: находка в Атапуэрке. Фото: IPHES-CERCA
Древнее в Европе человеческое лицо: находка в Атапуэрке меняет представление об эволюции человека на континенте
5 мин на прочтениечас назад
Массовая гибель птиц в Запорожье: причины и выводы экспертов. Фото: Inform.zp.ua
Массовый мор птиц на набережной Днепра в Запорожье: эксперты разделились во мнениях о причинах
2 мин на прочтение7 часов назад
Экологические прокуроры отстояли взыскание 1,6 млн грн за незаконную вырубку в НПП "Белоозерский"
За незаконную порубку леса в Национальном парке "Белоозерский" взыскано 1,6 млн грн
1 мин на прочтение11 часов назад
Флорариум: почему это идеальный подарок, чем он интересен и как сделать его своими руками (ФОТО)
5 мин на прочтение16 часов назад
Аномальное тепло спровоцировало раннее появление вредителей на посевах озимого рапса
2 мин на прочтениеВчера
Создание уютного уголка: как можно озеленить угол участка
3 мин на прочтениеВчера
Ученые обнаружили угрозу токсичного загрязнения после подрыва Каховской ГЭС
2 мин на прочтениеВчера
Больше из GreenPost
ГБР разоблачило схему торговли безакцизными товарами при содействии налоговика в Черновицкой области. Фото: Государственное бюро расследований
ГБР завершило расследование по схеме продажи подакцизных товаров, которую покрывал налоговик
1 мин на прочтениечас назад
Украина наращивает мощности ветровой энергетики: 13 новых турбин в 2024 году
В Украине введено в эксплуатацию 13 мощных ветровых турбин за год
1 мин на прочтение2 часа назад
Фото: White House
Критикуешь президента — значит псих: республиканцы хотят сделать «синдром безумия Трампа» психическим заболеванием
3 мин на прочтение3 часа назад
Фото из открытых источников
В Германии раскритиковали предложения по перезапуску «Северного потока» после заключения мира в Украине
1 мин на прочтение4 часа назад
Шампанское — новая жертва торговой войны между США и ЕС: Трамп угрожает 200-процентными пошлинами на европейский алкоголь
3 мин на прочтение4 часа назад
Украина реформирует систему ухода за людьми с инвалидностью и пожилыми людьми
1 мин на прочтение5 часов назад
В Черкасской области стартовала посевная
1 мин на прочтение8 часов назад
Сколько вы можете отправить яиц? США просят европейские страны помочь снизить стремительно растущие цены
2 мин на прочтение9 часов назад