Университет штата Колорадо разработал новый процесс превращения углекислого газа в перерабатываемый пластик

Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Университета штата Колорадо (Colorado State University) разработала новый процесс синтеза высокоэффективных перерабатываемых материалов из углекислого газа, которые могут заменить часть традиционных пластиков.

В ходе этого процесса углекислый газ вступает в химическую реакцию с особыми молекулами, называемыми бициклоалканами (bicycloalkane), под действием органического катализатора, в результате чего образуется новый тип синтетического пластика. Такие материалы обладают высокой механической прочностью, эластичностью, а также устойчивостью к высоким температурам и химическому воздействию.

Отличительной особенностью этих материалов является их перерабатываемость. После окончания срока службы изделия их базовые химические структурные единицы могут быть извлечены и использованы повторно, что способствует сокращению пластиковых отходов и развитию более устойчивой циркулярной экономики.

Исследовательскую работу возглавили профессор Университета штата Колорадо Юджин Чен (Eugene Chen) и постдокторант Минь Чжу (Min Zhu), при участии исследователей Университета штата Колорадо и Северо-Западного университета (Northwestern University). Проект получил финансирование от Национального научного фонда США (National Science Foundation) и консорциума BOTTLE. Консорциум BOTTLE — это национальная научно-исследовательская программа, поддерживаемая Министерством энергетики США (U.S. Department of Energy), которая сосредоточена на разработке новых методов переработки пластика и более устойчивых полимеров.

Чен играет ведущую роль в этом консорциуме, который разрабатывает химические и биологические методы разложения и повторного использования пластиковых материалов с целью сделать полимеры более лёгкими в переработке или разложении после использования. Чен считает, что углекислый газ является идеальным сырьём для производства новых материалов, поскольку он встречается в природе, обладает большими запасами, низкой стоимостью, не имеет запаха и негорюч.

«Ещё в 1960-х годах существовали процессы синтеза полимеров с использованием углекислого газа, но задача заключалась в том, чтобы максимально включить инертный углекислый газ в состав пластиковых изделий, одновременно производя более экологичные, перерабатываемые и разлагаемые полиэфиры», — отметил Чен. «Наш подход демонстрирует потенциал углекислого газа как возобновляемого и недорогого ресурса для производства перерабатываемых полиэфиров, которые сочетают в себе преимущества по эксплуатационным характеристикам и благоприятные свойства на стадии окончания срока службы».

Чжу Минь добавила, что новые полимеры могут обладать разнообразными свойствами — от прочных и долговечных материалов до более мягких и эластичных заменителей резины. «Этот метод может помочь замкнуть углеродный цикл за счёт эффективного повторного использования этих выбросов».

Чен давно занимается исследованиями в области устойчивого развития и циркулярной экономики, стремясь найти способы сокращения отходов и вредного воздействия на окружающую среду. В этом новом проекте команда ставит целью использовать уловленный углекислый газ в качестве сырья, а не хранить его или выбрасывать обратно в атмосферу.