Revolucionarni postupak recikliranja plastičnog otpada

Istraživači tvrde kako se njegovom primjenom smanjuju emisije za čak 60 %

Usred sve veće krize s plastičnim otpadom, predstavljen je novi postupak kemijskog recikliranja plastičnog otpada. Nudi se rješenje koje pretvara plastičnog otpada u plastične proizvode visoke vrijednosti, javlja DPA Magazine (14. kolovoza 2023.) Sve više ljudi poslušno odlaže svoj plastični otpad u odgovarajuće kante. No, mnogi od tih proizvoda, uključujući savitljive folije, višeslojne i obojene proizvode, ne mogu se reciklirati konvencionalnim postupcima mehaničkog recikliranja.

Na primjer, samo se oko devet posto plastičnog otpada ponovno upotrijebi, često u proizvodima niske vrijednosti. S novim postupkom, kemijski inženjeri Sveučilišta Wisconsin-Madison pretvaraju otpadnu plastiku niske vrijednosti u proizvode visoke vrijednosti.

Novi postupak mogao bi povećati gospodarske poticaje za recikliranje plastike i otvoriti vrata recikliranju novih vrsta plastike. Istraživači procjenjuju da bi njihov postupak mogao također smanjiti emisije stakleničkih plinova iz konvencionalne proizvodnje ovih industrijskih kemikalija za otprilike 60 posto, navodi DPA Magazine.

Novi postupak temelji se na nekoliko kemijskih postupaka. Prvi je piroliza, u kojoj se plastika zagrijava na visoke temperature u okruženju bez kisika. Rezultat je pirolizno ulje, kapljevita tekuća mješavina različitih smjesa.

Iskorištavanje vrijednih sastojaka

Ulje za pirolizu sadrži velike količine olefina – klase jednostavnih ugljikovodika koji su središnji građevni blok suvremenih kemikalija, uključujući različite vrste poliestera, površinski aktivnih tvari, alkohola i karboksilnih kiselina.

U trenutnim energijski intenzivnim procesima poput parnog krekiranja, proizvođači kemikalija proizvode olefine izlažući naftu ekstremno visokoj toplini i pritisku. U ovom novom procesu, tim UW-Madisona izdvaja olefine iz piroliznog ulja i koristi ih u mnogo manje energetski intenzivnom kemijskom procesu koji se zove homogena hidroformilacijska kataliza. Ovaj proces pretvara olefine u aldehide, koji se zatim mogu dalje reducirati u važne industrijske alkohole.

“Ovi se proizvodi mogu koristiti za izradu širokog spektra materijala više vrijednosti”, kaže George Huber, profesor kemijskog i biološkog inženjerstva koji je vodio rad zajedno s postdoktorandom Houqianom Lijem i doktorandom Jiayang Wuom.

Ovi materijali više vrijednosti uključuju sastojke koji se koriste za izradu sapuna i sredstava za čišćenje, kao i druge korisnije polimere.

“Stvarno smo uzbuđeni zbog implikacija ovog postupka”, kaže Huber, koji također vodi Centar za kemijsku preradu otpadne plastike koji financira Odjel za energetiku.

“To je platforma za nadogradnju plastičnog otpada s pomoću kemije hidroformilacije.”

Dobivanje visokovrijednih alkohola

Industrija recikliranja mogla bi uskoro usvojiti proces; posljednjih je godina najmanje 10 velikih kemijskih tvrtki izgradilo ili najavilo planove za postrojenja za proizvodnju ulja za pirolizu iz otpadne plastike.

Sada se u mnogim postupcima, pirolitičko ulje dovodi u parne krekere kako bi proizvelo spojeve niske vrijednosti. Nova postupak kemijskog recikliranja mogao bi pružiti održiviji i unosniji način korištenja tih ulja.

“Trenutačno te tvrtke nemaju stvarno dobar pristup poboljšanju ulja za pirolizu”, kaže Li. “U ovom slučaju možemo dobiti visokovrijedne alkohole u vrijednosti od 1200 do 6000 dolara po toni iz otpadne plastike, koja vrijedi samo oko 100 dolara po toni.”

Sljedeći korak za tim je ugađanje procesa i bolje razumijevanje koje kombinacije reciklirane plastike i katalizatora proizvode koje konačne kemijske proizvode.

“Postoji toliko različitih proizvoda i toliko mnogo puteva kojima možemo ići s ovom procesnom platformom”, kaže Huber.

“Postoji veliko tržište za naše proizvode. Mislim da bi to doista moglo promijeniti industriju recikliranja plastike”, zaključuje.