Исследователи обнаружили новый способ значительно увеличить количество пластиковых отходов, которые могут быть переработаны.
Каждый год большинство из 150 миллионов тонн пластмассы, производимой в мире, в конечном итоге подвергаются захоронению на свалках, океанам и в других местах, а в Соединенных Штатах менее 9% пластмассы перерабатывается, а в Европе доля увеличивается примерно до 30% %.
«Это проблемы на сумму 176 миллиардов долларов, - сказали ученые, - потенциал для экономии энергии может быть достигнут за счет рециркуляции всех пластиковых твердых отходов по всему миру». Исследование, опубликованное на этой неделе в Science, внедрило новую Метод, используя этот метод, может значительно улучшить количество удаленных пластмассовых твердых отходов.
Это означает поиск способов более эффективного использования существующих пластмасс при разработке перерабатываемых пластмасс. Объем этих подходов может включать в себя восстановление различных типов пластмасс вместе в едином цикле отходов, исключая дорогостоящие и трудоемкие процессы сортировки, А также более энергосберегающий способ разрушить пластик.
Недавние исследования показывают, что направление химических методов восстановления заключается в снижении энергетических потребностей, совместимости смешанных пластиковых отходов, необходимости избегать сортировки и продлении технологии восстановления до традиционно невозобновляемых полимеров ». Эта статья была написана химией И Меган Л. Робертсон, адъюнкт-профессор молекулярной инженерии, и Жаннет М. Гарсия, химик-химик из Исследовательского центра IBM Almaden.
Совершенствование переработки существующих пластмасс является ключевым приоритетом, Робертсон сказал: «Медленные темпы появления новых материалов на рынке - это самое большое влияние на разработку более эффективных способов утилизации современных массовых пластмасс. С другой стороны, исследования Может проложить путь для производства материалов, которые легче перерабатывать в будущем ». Одним из примеров является категория под названием Термореактивные полимеры
Полимер, который не может быть расплавлен и повторно использован для переработки, вышел на первый план. Лаборатория Робертсона разработала биологически используемые компоненты для термореактивных материалов, которые используют углеводородные масла из растительных масел или других растительных материалов Полимеры заменяют эти материалы, что открывает новые возможности для восстановления новых материалов, таких как компостирование или химическая переработка материалов, что является огромным скачком вперед.
Эта точка зрения является частью серии статей, опубликованных в Science, целью которых является изучение вопросов, связанных с воздействием на окружающую среду полимера, включая его источники (нефть и биологические ресурсы), прогресс в области рециркуляции и биоэквивалентность Деградация полимеров.
Робертсон и Гарсия указали на три ключевых вопроса:
1. Пластины должны быть утилизированы после классификации, что добавляет усилий и затрат. Пластики или полимеры состоят из макромолекул, поэтому большинство подобных молекулярных материалов не смешиваются при нагревании, в отличие от масел и воды Взаимодействия схожи, и основное внимание в исследовании заключается в поиске веществ, которые способствуют разным типам пластиковых смесей, то есть совместителей, которые могут быть переработаны вместе, чтобы найти совместимый совместитель для всех полимеров, но Робертсон Сказано, что нынешняя технология требует индивидуального метода для каждого пластикового компаунда.
Химическая рекуперация включает использование катализаторов для разрушения пластмасс для получения продуктов с малыми молекулами. Исследователи заявили: «Высокие затраты на энергию препятствуют этому процессу, и ведутся исследования и разработки более эффективных катализаторов.
2. Большинство пластмасс, которые в настоящее время перерабатываются, изготовлены из полиэтилентерефталата (ПЭТ) и полиэтилена (наиболее производительных пластмасс), который является компонентом большинства процессов производства бутылочных бутылок. Пластмассы, отличные от ПЭТ и полиэтилена, являются постоянной областью исследований.
Более сложным является разработка полимеров, которые могут быть переработаны без таяния при высоких температурах, таких как термореакторы и эластомеры (резиновые материалы). Исследователи говорят, что ключом к любому потенциальному решению является качество материала Пострадало, чтобы было легче перерабатывать. Многократное использование и рециркуляция пластмасс без потери производительности - открытая задача для исследований.
Исследователи писали: «Существует много потенциальных социальных преимуществ для увеличения переработки пластмасс сверх текущих уровней, таких как сокращение выбросов парниковых газов, предотвращение накопления отходов в окружающей среде, снижение зависимости от ограниченных запасов нефти и рециркуляция твердых отходов из пластмассы Экономическая ценность.
Они говорят, что некоторые стартапы расширили свою химическую переработку отходов пенополистирола или разработали процесс сортировки, который отделяет материалы для очистки материала, они пишут, а исследование и другие исследования «надеются в ближайшем будущем, что пластик Коэффициент восстановления будет намного выше, чем сегодня.