Один сосуд, дешёвые алюминиевые соли
Исследователи из Окриджской национальной лаборатории разработали процесс, превращающий полиэтилен — пластик, используемый в пакетах, бутылках и разделочных досках, — в топливо, подобное бензину и дизелю, за один этап. Расплавленные соли на основе алюминия действуют одновременно как катализатор и растворитель, поэтому реакция не требует добавления водорода, дополнительного растворителя и катализаторов из драгоценных металлов. Она протекает при температуре ниже 200 градусов Цельсия — гораздо мягче, чем высокотемпературный пиролиз и гидрокрекинг, применяемые сегодня в промышленных масштабах.
Почему полиэтилен так трудно перерабатывать
Полиэтилен составляет значительную долю пластиковых отходов, и его трудно разложить обратно на полезные молекулы. Механическая переработка после нескольких циклов даёт материал более низкого качества, а химические методы с трудом выдерживают конкуренцию по стоимости с первичным пластиком из нефти. Подход Окриджа даёт жидкие алканы — тот же класс молекул, с которым уже работают нефтеперерабатывающие заводы, а значит, существующее оборудование могло бы перерабатывать получаемый продукт. Команда описывает реакцию как «чистую», то есть расплавленная среда выполняет ту работу, которую в одностадийной системе обычно делают добавленные растворители и металлические катализаторы.
От лабораторного стола к заводу
Работа была освещена ScienceDaily 21 сентября. Многообещающая химия сама по себе не масштабируется: следующие вопросы — как солевая смесь ведёт себя в непрерывном потоке, как она справляется со смешанным и загрязнённым пластиковым сырьём и как выглядит энергобаланс после тысяч часов работы. Окридж каталогизировал технологию для передачи, а его исследования расплавленных солей восходят к 1960-м годам, когда реакторный эксперимент лаборатории показал, что солевые смеси могут нести и топливо, и теплоноситель. Если процесс выдержит проверку за пределами лаборатории, он предлагает путь для пластиковых отходов, позволяющий заместить часть нефтеперерабатывающего сырья вместо сжигания или захоронения.