Репортаж от Wedoany，Исследователи из Нанкинского университета лесного хозяйства и Университета Цинхуа разработали метод превращения пластиковых отходов в вещества, близкие к реактивному топливу. По сравнению с аналогичными процессами, новый метод отличается более низкой стоимостью, более высокой эффективностью, требует более низких температуры и давления, а также может работать непрерывно, а не партиями.
В статье, опубликованной в журнале Nature Energy, исследовательская группа сообщает, что процесс включает разложение пластика при высокой температуре в присутствии водорода. Соавторы работы, профессора Ли Ядун и Ван Диншэн, пояснили изданию Tech Xplore, что команда уже несколько лет изучает гидрогенолиз пластика с точки зрения катализаторов, и в настоящее время область перешла в эпоху одноатомных катализаторов. Традиционное гидрирование пластика даёт широкий спектр продуктов, которые трудно контролировать; проектирование активных центров на атомном уровне может решить проблему селективности.
Новый процесс состоит из двух этапов. Сначала пластик нагревают до температуры выше 460°C для пиролиза, при котором длинные полимерные цепи расщепляются на более мелкие углеводородные фрагменты. Затем при 160°C эти фрагменты подвергаются гидрокрекингу с использованием специального катализатора, образуя молекулы, пригодные для реактивного топлива, такие как циклоалканы и высокоплотные углеводороды. После тестирования различных катализаторов команда обнаружила, что изолированные центры Ru на оксиде CoAl могут гидрировать стирол до этилциклогексана при почти атмосферном давлении. Мономеры и олигомерные промежуточные продукты, образующиеся при пиролизе полистирола, эффективно гидрогенизируются на центрах Ru. Полученное по этому каскадному маршруту реактивное топливо из пластика обладает хорошими топливными характеристиками и экономической эффективностью процесса.
Полистирол, распространённый отход упаковки и одноразовой посуды, разлагается относительно чисто при нагревании. Команда протестировала масштабирование процесса: катализатор в граммовых количествах и этап гидрирования при атмосферном давлении хорошо масштабируются. Технико-экономический анализ показывает, что конкурентоспособная минимальная цена продажи составляет 1,0–1,8 доллара США за килограмм. Команда планирует продолжить оптимизацию маршрута, продвигая более эффективные одноатомные катализаторы Ru, сохраняя их производительность при масштабировании производства катализатора до килограммового уровня, а также разрабатывать систему непрерывной подачи твёрдого сырья для улучшения рабочего процесса. Исследование опубликовано в журнале Nature Energy.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
