Водород из пластика. Ученые научились получать топливо без сортировки мусора
Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) и Женского университета Ихва (Южная Корея) разработали метод, позволяющий превращать смесь трех наиболее распространенных видов пластика в водородное топливо.
Об этом сообщает официальный сайт UCLA .
Сортировка пластика по типам — главное препятствие для его переработки. Именно поэтому в мире перерабатывается лишь 9% выброшенного пластика, тогда как 79% оказывается на свалках, а еще 12% сжигается, что приводит к выбросу углекислого газа.
Новый подход позволяет пропустить этот этап. Он сразу преобразует смесь полиэтилентерефталата (PET), полиэтилена (PE) и полипропилена (PP) в водород чистотой более 90%, причем при значительно более низких температурах, чем при обычной газификации. При этом углекислый газ не выбрасывается в атмосферу, а оседает в виде твердого минерала. Процесс основан на щелочной термической обработке (ATT): под воздействием тепла гидроксид натрия вступает в реакцию с органическими веществами и высвобождает водород.
Первоначально этот метод разработали Алисса Парк из Калифорнийского университета и Ву-Дже Ким из Женского университета Ихва для получения водорода из водорослей.
«Пластиковые отходы накапливаются тревожными темпами, а чистый водород необходим для декарбонизации энергетики. Эта технология позволяет решить обе задачи инновационным и масштабируемым способом», — говорит Парк.
ПЭТ отдавал водород сразу, а вот полиэтилен и полипропилен поначалу почти не реагировали, поскольку состоят исключительно из связей углерод-водород. Чтобы активировать их, исследователи начали кратковременно нагревать пластик на воздухе — так в цепях возникают участки, пригодные для реакции.
Далее все три вида пластика успешно разлагаются. Гидроксид натрия поглощает углерод, превращая его в твердый карбонат натрия. Анализ показал, что более 75% углерода остается в форме стабильного карбоната или жидких остатков, а в газ переходит менее 13%. Затем карбонат натрия преобразуют в карбонат кальция — и углерод навсегда фиксируется в минерале.
«Благодаря снижению затрат на сортировку эта технология имеет потенциал стать ключевой для водородной и циркулярной экономики», — добавляет соавтор исследования Ву-Дже Ким.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.