Найден способ превращать "бессмертный" пластик в жидкое топливо

Химики придумали способ утилизации пластика, который в итоге превращается из мусора в нужное жидкое топливо.

Фотография Global Look Press.

Процесс преобразования пластиковых отходов в жидкое топливо.

Иллюстрация Jia et al. Science Advances (2016)/перевод "Вести.Наука".

Новая разработка учёных Китая и США даёт надежду человеческой цивилизации "не утонуть" в тоннах пластиковых бутылок и другой не нужной более полимерной продукции. Эти химики разработали метод переработки полиэтилена в жидкое топливо.

Если технология докажет свою эффективность, то она вполне сможет хотя бы частично решить проблему загрязнения мира пластиком. Но объясним всё по порядку.

Полиэтилен является наиболее распространённым видом пластика на Земле: во всём мире заводы ежегодно выпускают около 100 миллионов тонн этого материала. В его составе есть атомы углерода и водорода, связанные между собой в длинные цепочки.

Сам по себе полиэтилен является инертным веществом, то есть он мало с чем реагирует и по этой причине не разлагается в окружающей среде.

Учёные потратили не одно десятилетие, пытаясь найти лучший способ утилизации полиэтилена, чтобы заменить существующие сегодня методы и улучшить состояние Мирового океана. Последний, кстати, немало пострадал от пристрастия человека к пластику.

Сейчас чаще всего пластик просто сжигают при очень высокой температуре. Но такой процесс является энергоёмким и загрязняющим окружающую среду. Кроме того, в итоге появляются побочные продукты, которые ничуть не лучше, чем сам полиэтилен.

Недавнее открытие микробов, поедающих пластик, позволяет отчасти решить проблему, но пока биологические способы уничтожения этого "удобного" вещества только проходят испытания.

Химик Чжэн Хуан (Zheng Huang) из Китайской академии наук потратил четыре года, развивая совершенно другой подход. В исследовании, опубликованном в научном журнале Science Advances, он и его коллеги описали метод разложения полиэтилена при 150 градусах Цельсия. Для этого используется металлоорганический катализатор (органическая молекула с металлом иридием в составе, ускоряющая реакцию).

Катализатор ослабляет связи, отвечающие за жёсткую структуру полиэтилена, и ускоряет его расщепление в жидкие продукты. А так как учёные хотят в дальнейшем превратить продукты распада в жидкое топливо и другие материалы, то для них это именно то, что нужно.

Процесс преобразования пластиковых отходов в жидкое топливо.
Иллюстрация Jia et al. Science Advances (2016)/перевод "Вести.Наука".

"Наши продукты намного чище, чем те, которые получается с помощью обычных методов сжигания", — говорит Хуан в интервью сайту Gizmodo, добавляя, что новый метод прост в использовании и может на выходе дать дизельное топливо. То, что это осуществимо, было доказано на небольших образцах полиэтиленовых пакетов, бутылок и упаковок пищевых продуктов.

Конечно, такой метод необходимо будет масштабировать, чтобы применять его для утилизации не только нескольких граммов пластика, но и нескольких тонн.

Сейчас команда учёных ищет способ заменить иридий – редкий и достаточно дорогостоящий металл – более дешёвой альтернативой. Возможно, найти её не удастся, учитывая весьма специфический характер металлических катализаторов, отмечают химики.

Однако исследователи надеются решить эту задачу и как можно быстрее перейти от утилизации нескольких граммов пластика к утилизации нескольких тонн этого вещества. Это было бы как нельзя кстати, учитывая то, что размеры мусорных свалок только растут, а с ними и проблемы, которые негативно влияют на многие экосистемы планеты.