Oamenii de știință din China au reușit să transforme deșeurile de plastic în combustibil pentru avioane. Mai mult, au îmbunătățit procesul chimic astfel încât să fie unul mai ieftin și mai ușor de reprodus la scară industrială, relatează South China Morning Post.
La nivel global, anual, sunt produse 450 de milioane de tone de plastic. Materialul este extrem de rezistent la degradare, iar impactul său asupra mediului este uriaș. 4% din emisiile cu efect de seră sunt din cauza plasticului. Atunci când se descompune, plasticul se transformă în microplastice, care contaminează solul, oceanele și lanțul trofic.
Metodele tradiționale de eliminare a plasticului - incinerarea și depozitarea la gropile de gunoi - nu doar că sunt ineficiente, ci și extrem de poluante.
Soluția Chinei pentru poluarea cu plastic: reciclare chimică
Totuși, o nouă metodă avansată de reciclare chimică care convertește deșeurile din plastic în combustibil pentru avioane se conturează drept o soluție promițătoare și, posibil, ieftină, pentru a reduce poluarea cu plastic.
Studiul, realizate de o echipă comună de la Institutul pentru Cercetare Avansată din Shanghai al Academiei de Științe din China și Universitatea Fudan, se concentrează pe hidrogenoliza poliolefinelor, o formă avansată de reciclare chimică.
Reacția are loc în condiții relativ blânde și permite controlarea selectivă a produselor obținute. Astfel, oamenii de știință pot direcționa conversia către intervalele de hidrocarburi dorite.
Poliolefinele - în principal polietilena și polipropilena – reprezintă peste 60% din deșeurile din plastic, însă sunt cunoscute pentru stabilitatea lor chimică și sunt foarte dificil de descompus.
Combustibilul pentru avioane este alcătuit în principal din hidrocarburi cu lanțuri de carbon C8-C16, astfel că procesul este asemănător cu cel al unui puzzle. Fiecare piesă trebuie să fie tăiată după dimensiunile corecte pentru a putea fi utilizate.
În inima acestui proces chimic delicat se află catalizatorii de metalici, care acționează ca centre active pentru ruperea și reorganizarea selectivă a legăturilor carbon-carbon.
Totuși, oamenii de știință nu au reușit mult timp să depășească o dificultate majoră.
În hidrogenoliza poliolefinelor, legăturile carbon-carbon aflate la capetele lanțurilor moleculare se rup mult mai ușor decât cele din interior, ceea ce duce în principal la formarea unor produse gazoase, precum metanul, în locul combustibililor lichizi doriți.
Acest dezechilibru inerent a reprezentat unul dintre principalele obstacole în calea transformării controlate a poliolefinelor în produse lichide valoroase.
Acum însă, oamenii de știință chinezi au reușit să obțină reacția chimică dorită pentru descompunerea țintită a poliolefinelor în componente C8-C16 destinate combustibilului pentru avioane.
Cercetătorii au creat și un nou catalizator prin adăugarea cobaltului într-un amestec de nichel și silice. Această combinație s-a dovedit a fi mult mai potrivită pentru a obține hidrocarburi de dimensiuni medii, din intervalul C8-C16.
Mai mult, spre deosebire de abordările inițiale ale oamenilor de știință, care au folosit metale nobile costisitoare și foarte greu de utilizat la scară industrială, atât nichelul, cât și cobaltul se găsesc din abundență și sunt ieftine, o condiție esențială pentru o eventuală producție la scară largă.
Emisiile cu efect de seră ar putea fi reduse cu 80%
Deși studiul este unul promițător, rămân în continuare provocări practice. Oamenii de știință au obținut reacția chimică dorită doar în experimente de laborator. Extinderea procesului pentru utilizarea în reactoare industriale va necesita cercetări suplimentare.
În plus, deșeurile din plastic trebuie pretratate eficient, deoarece impuritățile pot dezactiva rapid catalizatorul și îi pot reduce performanța.
O analiză a întregului ciclu de viață al procesului arată că, dacă acesta este alimentat cu energie din surse regenerabile, emisiile de gaze cu efect de seră pot fi reduse cu până la 80% comparativ cu metodele convenționale de producție. Acest lucru evidențiază potențialul tehnologiei atât pentru valorificarea deșeurilor din plastic, cât și pentru dezvoltarea unor soluții energetice mai ecologice.
