A műanyaghulladékok vegyi újrahasznosítása révén hasznos termékekké alakítása az egyik stratégia a Föld növekvő műanyagszennyezési problémájának kezelésére. Egy új tanulmány javíthatja az egyik módszer, az úgynevezett pirolízis képességét a nehezen újrahasznosítható vegyes műanyagok – például a többrétegű élelmiszercsomagolások – feldolgozására, és melléktermékként üzemanyagot állíthat elő – közölték a tudósok.
A pirolízis során a műanyagot oxigénmentes környezetben melegítik fel, ami az anyagok lebomlását okozza, és a folyamat során új folyékony vagy gáznemű üzemanyagot hoz létre. A jelenlegi kereskedelmi alkalmazások azonban vagy a szükséges méretarány alatt működnek, vagy csak bizonyos típusú műanyagokat tudnak kezelni.
Kutatók most a két leggyakoribb műanyagtípus, az alacsony sűrűségű polietilén (LDPE) és a polietilén-tereftalát (PET) együttes pirolízisét végezték el különböző katalizátorokkal együtt, hogy tanulmányozzák a műanyagok közötti kölcsönhatásokat. Megállapították, hogy az egyik katalizátor jó jelölt lehet a kevert LDPE- és PET-hulladék értékes folyékony üzemanyaggá történő átalakítására. (A katalizátorok olyan anyagok, amelyeket a pirolízishez adnak, és amelyek segíthetik a folyamatot, például arra késztetik a műanyagot, hogy szelektíven és alacsonyabb hőmérsékleten bomoljon le.)
Az ilyen típusú kutatás lehetővé teszi, hogy iránymutatásokat vagy közvetlen javaslatokat adjunk az ipar számára
– mondta Hilal Ezgi Toraman, aki a Virginia S. és Philip L. Walker Jr. John és Willie Leone Családi Tanszékének energia- és ásványmérnöki tanszékének oktatója a Penn State-en. Fontos, hogy felfedezzük, milyen szinergiák léteznek ezen anyagok között a fejlett újrahasznosítás során, és milyen típusú alkalmazásokhoz lehetnek megfelelőek, mielőtt a méretnövelés megkezdődne.
A vizsgált műanyagok, az LDPE és a PET, gyakran megtalálhatóak az élelmiszercsomagolásokban, amelyek gyakran különböző műanyag rétegekből állnak, amelyeket úgy terveztek, hogy frissen és biztonságosan tartsák a termékeket, de a hagyományos eljárásokkal nehéz újrahasznosítani őket, mivel a rétegeket szét kell választani, ami költséges folyamat.
Nem könnyű olyan technológiát találni, amely képes megbirkózni a különböző műanyagok összetettségével. Ha újrahasznosítani akarjuk őket, alapvetően szét kell választanunk őket, és kezdenünk kell valamit minden egyes réteggel. A pirolízis képes kezelni ezt, így ez egy nagyon fontos lehetőség
– mondta Toraman.
A tudósok az LDPE és a PET pirolízisét külön-külön és együtt is elvégezték, és az általuk használt három katalizátor mindegyikével végzett vizsgálatok során kölcsönhatásokat figyeltek meg a két polimer között. A tudósok a Reaction Chemistry & Engineering című folyóiratban számoltak be eredményeikről.
Olyan termékeket láttunk, amelyek nagyon jó jelöltek lehetnek a benzin kiváltására
– mondta Toraman, hozzátéve, hogy reméli, a kutatásuk a földi erőforrások kinyerése, feldolgozása és hasznosítása során nagyobb környezeti felelősségvállaláshoz vezet.
A tömeggyártott műanyagok globális elemzése szerint a becslések szerint eddig összesen 8,3 milliárd tonna új műanyag keletkezett világszerte. 2015-ben a számos veszélyes vegyi anyagot tartalmazó műanyaghulladék 79%-át hagyták felhalmozódni a hulladéklerakókban vagy a természetes környezetben, körülbelül 12%-át elégették, és csak 9%-át hasznosították újra.
Újra be kell vonnunk ezeket a műanyagokat a gazdaságba, hogy körforgásos gazdaságunk legyen, különben csak a hulladéklerakókban végzik, potenciálisan mérgező anyagokat szivárogtatva a talajba és a vízbe, vagy szennyezve az óceánokat. Tehát valamit tenni, értéket találni jobb, mint nem tenni semmit
– mondta Toraman.
(forrás: psu.edu)