W pierwszych eksperymentach sprawdzających efektywność nowej metody naukowcy przekształcili 90 proc. plastiku w paliwo lotnicze i inne produkty węglowodorowe. Cały proces trwał zaledwie godzinę. Badacze byli też w stanie kontrolować i dopasowywać temperaturę przetwarzania stosownie do tego, jakie produkty finalne chcieli otrzymać.  

W branży recyklingu koszt ma kluczowe znaczenie. Dlatego efektywne wtórne wykorzystanie plastiku może okazać się przełomowe, bo sprawi, że recykling stanie się opłacalny. Obecnie do recyklingu trafia nie więcej niż 30 proc. wszystkich tworzyw sztucznych. Reszta jest spalana (39 proc.) lub składowana (31 proc.) – wynika z raportu Parlamentu Europejskiego za 2019 rok. W Stanach Zjednoczonych sytuacja jest jeszcze gorsza. Tam recyklingowi poddaje się zaledwie 9 proc. plastiku. 

Recykling plastiku jest nieopłacalny? 

Mimo że coraz więcej badań zwraca uwagę na niszczycielskie skutki zanieczyszczenia środowiska plastikiem i mikroplastikiem, zdecydowanych działań na rzecz ograniczenia plastikowych odpadów wciąż brak. Zakazy dotyczące stosowania jednorazowych produktów z tworzyw sztucznych wydawane przez niektóre kraje to nadal kropla w morzu potrzeb. Największą szansą na ograniczenie ilości plastikowych odpadów jest efektywny recykling, a ten jest problematyczny – zauważają autorzy nowego rozwiązania.  

Najpopularniejsza jak na razie mechaniczna metoda recyklingu plastiku polega na topieniu go i ponownym formowaniu pożądanych przedmiotów. Taki proces obniża jednak jakość plastiku z recyklingu, co oznacza, że nie może być wykorzystywany w niektórych produktach.

Surowiec wyższej jakości można otrzymać dzięki recyklingowi chemicznemu. Tutaj jednak trudność stanowi sam proces, który wymaga wysokich temperatur i długiego czasu przetwarzania. To czyni go zbyt kosztownym i uciążliwym w produkcji przemysłowej. 

Nowa metoda recyklingu szansą na zysk 

Możliwe, że rozwiązanie tych problemów znaleźli naukowcy z Waszyngtonu. Opracowali oni proces katalityczny, umożliwiający wydajną konwersję polietylenu na paliwo lotnicze i wysokowartościowe smary. Polietylen, czyli po prostu plastik, jest najczęściej używanym tworzywem sztucznym, stosowanym w wielu różnych produktach – od torebek i opakowań przez odporne na korozję rury, po meble. 

W nowo opracowanym procesie naukowcy wykorzystali katalizator rutenowy osadzony na węglu i powszechnie używany rozpuszczalnik. Przy temperaturze 220 st. Celsjusza (niższej niż stosowana w pozostałych metodach recyklingu) w ciągu godziny udało im się przekształcić około 90 proc. plastiku w składniki paliwa lotniczego i inne produkty węglowodorowe. 

Tak dobrymi wynikami próby zaskoczeni byli sami naukowcy. Ponadto eksperyment wykazał, że nowa metoda recyklingu daje możliwość dostosowania warunków przetwarzania plastiku, takich jak temperatura, czas lub ilość użytego katalizatora, w celu uzyskania pożądanego produktu finalnego.  

„W zależności od rynku możliwe jest dostrojenie metody do tego, jaki produkt chcemy wytwarzać. Zastosowanie tego wydajnego procesu może zapewnić obiecujące podejście do selektywnej produkcji wysokowartościowych produktów z odpadów z polietylenu” – podkreślają autorzy.  

Teraz naukowcy mają nadzieję skomercjalizować opracowaną przez siebie technologię recyklingu. Uważają również, że przedstawiony proces może dawać podobnie dobre efekty w przypadku innych tworzyw sztucznych i zamierzają przeprowadzić kolejne eksperymenty. 

Źródło: Chem Catalysis.