Нов метод за рециклиране на пластмаса откриха учени

Екип от химици представи иновативен и екологичен метод за рециклиране на пластмаса, който не изисква използването на разтворители и разчита единствено на влагата, съдържаща се в околния въздух. Този нов подход предлага по-устойчив начин за преработка на полиетилен терефталат (PET) – една от най-разпространените пластмаси в света.

Революционен катализатор за разграждане на пластмасата

Според проучване, публикувано в списание Green Chemistry, учените са използвали евтин и нетоксичен катализатор, който ефективно разгражда връзките в PET. Получените фрагменти от пластмасата след това се излагат на въздух, където влагата предизвиква процес на трансформация, превръщайки ги в мономери. Тези мономери могат да бъдат рециклирани и използвани за производството на нови PET продукти или дори на по-ценни материали.

Необходимостта от по-добри технологии за рециклиране

Йоси Кратиш, асистент професор по химия в Northwestern University, подчертава, че САЩ са сред водещите замърсители с пластмаса на глава от населението, но рециклирането на тези отпадъци остава на изключително ниско ниво – едва 5% от използваните пластмаси се преработват. Той отбелязва, че традиционните методи на рециклиране често намаляват качеството на материала и водят до създаване на по-нискокачествени продукти.

„Нашият метод използва влагата в околния въздух за разграждане на пластмасата, което прави процеса по-чист, ефективен и устойчив“, споделя Кратиш.

По-чист и устойчив метод

Според Навийн Малик, водещ автор на изследването, новата технология се откроява с това, че не произвежда вредни странични продукти и не изисква значителни енергийни или химически вложения. Възможността да се използва влагата от въздуха вместо разтворители прави процеса не само по-екологичен, но и изключително практичен за реални индустриални приложения.

„В сравнение с конвенционалните методи, които често създават токсични остатъци, нашият подход елиминира необходимостта от агресивни химикали и значително намалява консумацията на енергия“, обяснява Малик.

Проблемът с PET пластмасите и тяхното дълголетие

PET пластмасите се използват масово за опаковки, бутилки за напитки и различни други продукти. Те представляват около 12% от всички пластмаси в световен мащаб. Високата им устойчивост обаче е и сериозен екологичен проблем – те се разграждат изключително бавно и често се превръщат в микропластмаси, които замърсяват водните източници и природата.

Катализатор без разтворители – бъдещето на рециклирането

Проучването на учените от Northwestern University се основава на предишни изследвания, които доказват ефективността на каталитични методи без разтворители. В новия им метод PET пластмасите се комбинират с евтин и безопасен молибденов катализатор и активен въглен. След нагряване на сместа пластмасовите молекули започват да се разграждат, а влагата от въздуха задейства окончателното им превръщане в мономери, включително ценната терефталова киселина (TPA).

Екологични предимства и ефективност

Предварителните резултати са впечатляващи – 94% от TPA се възстановява само за четири часа, което прави процеса изключително ефективен. Катализаторът е многократно използваем, което означава, че този метод може да бъде прилаган мащабно без сериозни допълнителни разходи. Освен това техниката селективно разгражда само PET пластмаси, което означава, че други пластмасови или непластмасови замърсители не влияят на процеса.

При тестове с реални пластмасови отпадъци – бутилки, дрехи и смесени пластмаси – технологията показа отлични резултати. Освен че разгражда PET пластмасите, методът премахва и добавените оцветители, така че полученият материал остава безцветен и чист за повторна употреба.

Пътят напред – индустриално приложение

Следващата стъпка за учените е да адаптират технологията за промишлено производство. Те планират да оптимизират процеса, като коригират фактори като температура, концентрация на катализатор и време на реакция, за да го направят икономически изгоден за широкомащабно приложение.

„Тази технология има потенциала значително да намали замърсяването с пластмаса и да помогне за изграждането на кръгова икономика, при която материалите се използват повторно, вместо да се изхвърлят“, казва Малик. „Това е реална стъпка към по-зелено бъдеще и показва как химията може да бъде в хармония с природата.“

Този новаторски метод за рециклиране на пластмаса може да промени начина, по който се справяме с нарастващата криза с пластмасовите отпадъци, предлагайки ефективно и устойчиво решение за бъдещето.