Будущее выглядит ярким для пластика, пригодного для бесконечной переработки

Пластмассы являются частью почти каждого продукта, который мы используем ежедневно. В среднем человек в США производит около 100 кг пластиковых отходов в год, большая часть которых идет прямо на свалку. Команда под руководством Коринн Скоун, Бретта Хелмса, Джея Кизлинга и Кристин Перссон из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Berkeley Lab) намеревалась изменить это.


Менее двух лет назад Хелмс объявил об изобретении нового пластика, который может решить проблему кризиса отходов. Этот материал, получивший название поли (дикетоенамин) или PDK, обладает всеми удобными свойствами традиционных пластмасс, избегая при этом экологических ловушек, поскольку в отличие от традиционных пластмасс, PDK можно перерабатывать неограниченное время без потери качества.

Теперь команда выпустила исследование, которое показывает, чего можно достичь, если производители начнут использовать PDK в больших масштабах. Суть? Пластик на основе PDK может быстро стать коммерчески конкурентоспособным по сравнению с обычным пластиком, а продукты со временем станут менее дорогими и более экологичными.

«Пластмассы никогда не предназначались для вторичной переработки. Необходимость в этом была признана намного позже, – пояснил Неми Вора, первый автор отчета и бывший научный сотрудник, работавший со старшим автором Коринн Скоун. «Но в основе этого проекта лежит обеспечение экологичности. PDK были разработаны с учетом того, что их можно перерабатывать с самого начала, и с самого начала команда работала над совершенствованием процессов производства и PDK, чтобы этот материал мог быть недорогим и недорогим. Достаточно проста, чтобы ее можно было развернуть в коммерческих масштабах, от упаковки до автомобилей ».

В исследовании представлено моделирование предприятия производительностью 20 000 метрических тонн в год, которое выпускает новые PDK и принимает использованные отходы PDK для вторичной переработки. Авторы рассчитали необходимые химические ресурсы и технологии, а также затраты и выбросы парниковых газов, а затем сравнили свои выводы с эквивалентными цифрами для производства обычных пластиков.

«В наши дни в отрасли наблюдается огромный толчок к внедрению методов циркулярной экономики. Все пытаются переработать то, что они выпускают на рынок», – сказал Вора. «Мы начали разговаривать с представителями промышленности о применении 100% -но переработанного пластика, подвергающегося бесконечной переработке, и вызвали большой интерес».

«Вопрос в том, сколько это будет стоить, каково будет влияние на энергопотребление и выбросы, и как добраться туда, где мы находимся сегодня», – добавил Хелмс, штатный научный сотрудник Molecular Foundry лаборатории Беркли. «Следующий этап нашего сотрудничества – ответить на эти вопросы».

Проверка коробок с дешевым и легким

На сегодняшний день произведено более 8,3 миллиарда метрических тонн пластмасс, и подавляющее большинство из них попало на свалки или мусоросжигательные заводы. Небольшая часть пластмасс отправляется на переработку «механическим способом», то есть они плавятся, а затем преобразуются в новые продукты. Однако польза от этого метода ограничена. Сама пластиковая смола состоит из множества идентичных молекул (называемых мономерами), связанных вместе в длинные цепи (называемые полимерами). Тем не менее, чтобы придать пластику его многочисленные текстуры, цвета и свойства, в смолу добавляют такие добавки, как пигменты, термостабилизаторы и антипирены. Когда многие пластмассы плавятся вместе, полимеры смешиваются с множеством потенциально несовместимых добавок, что приводит к новому материалу с гораздо более низким качеством, чем вновь полученная первичная смола из сырья. Таким образом, менее 10% пластика подвергается механической переработке более одного раза, а переработанный пластик обычно также содержит чистую смолу, чтобы компенсировать падение качества.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments