Университеты США и Южной Кореи тестируют новую технологию переработки смешанных пластиковых отходов в водород чистотой более 90%

Репортаж от Wedoany，Исследователи из Школы инженерии имени Самуэля Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Женского университета Ихва в Южной Корее протестировали процесс, названный щелочной термической обработкой (ATT), который позволяет превращать смешанные пластиковые отходы в водородное топливо чистотой более 90% без выделения углекислого газа.

Этот процесс устраняет необходимость сортировки пластиковых отходов перед переработкой и позволяет обрабатывать в одном реакторе смесь трёх наиболее распространённых и трудно поддающихся переработке видов пластика: полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полиэтилена (ПЭ) и полипропилена (ПП). Основная проблема глобальной переработки пластика заключается в необходимости его сортировки по типам перед обработкой, в результате чего 79% пластиковых отходов оказываются на свалках, 12% сжигаются, и только 9% повторно используются.

Щелочная термическая обработка использует тепло для инициирования реакции между гидроксидом натрия и органическими веществами с образованием водорода. Первоначально этот процесс был разработан для извлечения водорода из морской биомассы, такой как водоросли. Исследователи обнаружили, что пластиковые бутылки (ПЭТФ) легко разлагаются в этом процессе, в то время как пакеты для покупок (ПЭ) и контейнеры для пищевых продуктов (ПП) трудно поддаются обработке из-за стабильных углерод-водородных связей. Команда внедрила термоокислительную предварительную обработку, при которой смешанные пластики кратковременно подвергаются воздействию мягкого тепла на воздухе, что позволяет кислороду проникать в полимерные цепи и создавать активные центры, способные разлагать все три типа пластика.

Активированная смесь пластиков разлагается в одном реакторе при температуре около 400 градусов Цельсия. Технология использует гидроксид натрия для улавливания углерода из пластика, связывая его в стабильный твёрдый минерал — карбонат натрия, вместо выброса в атмосферу. Исследователи также предложили вторичный процесс, позволяющий превращать побочный продукт — карбонат натрия — в карбонат кальция, который может использоваться в бетонной и строительной промышленности, обеспечивая постоянное захоронение углерода из пластика в инфраструктуре.

В настоящее время это исследование проведено только в лабораторных условиях и требует дальнейшей оптимизации и экономической оценки перед масштабированием для использования на городских перерабатывающих предприятиях. Результаты исследования опубликованы в журнале «Труды Национальной академии наук США» (Proceedings of the National Academy of Sciences). Декан Школы инженерии имени Самуэля Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, профессор химической и биомолекулярной инженерии Рональд и Валери Шуг, А-Хён «Алисса» Пак, является соавтором-корреспондентом этого исследования.