Eén vat, goedkope aluminiumzouten
Onderzoekers van Oak Ridge National Laboratory hebben een proces ontwikkeld dat polyethyleen, het plastic dat wordt gebruikt in zakken, flessen en snijplanken, in één stap omzet in benzine- en dieselachtige brandstoffen. Gesmolten aluminiumzouten fungeren zowel als katalysator als oplosmiddel, zodat de reactie geen toegevoegde waterstof, geen extra oplosmiddel en geen edelmetaalkatalysatoren nodig heeft. Het proces werkt onder 200 graden Celsius, veel milder dan de hoge-temperatuurpyrolyse en hydrocracking die vandaag op industriële schaal worden gebruikt.
Waarom polyethyleen zo moeilijk te recyclen is
Polyethyleen vormt een groot deel van het plastic afval en is moeilijk af te breken tot bruikbare moleculen. Mechanische recycling levert na een paar cycli materiaal van lagere kwaliteit op, en chemische routes hebben moeite om qua kosten te concurreren met virgin plastic gemaakt van olie. De Oak Ridge-aanpak produceert vloeibare alkanen, dezelfde klasse moleculen die raffinaderijen al verwerken, wat betekent dat bestaande apparatuur de output zou kunnen verwerken. Het team beschrijft de reactie als neat, wat betekent dat het gesmolten medium het werk doet dat toegevoegde oplosmiddelen en metaalkatalysatoren normaal in een one-pot-systeem doen.
Van laboratoriumbank naar fabriek
Het werk werd op 21 september gerapporteerd door ScienceDaily. Veelbelovende chemie schaalt niet vanzelf op: de volgende vragen zijn hoe het zoutmengsel zich gedraagt in continue stroming, hoe het omgaat met gemengd en verontreinigd plasticvoedsel, en hoe de energiebalans eruitziet na duizenden uren bedrijf. Oak Ridge heeft de technologie gecatalogiseerd voor overdracht, en zijn onderzoek naar gesmolten zouten dateert uit de jaren 1960, toen het reactorexperiment van het lab aantoonde dat zoutmengsels zowel brandstof als koelmiddel konden dragen. Als het proces buiten het lab standhoudt, biedt het een route voor plastic afval om een deel van de raffinaderijgrondstof te vervangen in plaats van te worden verbrand of begraven.