Водень із пластику. Вчені навчилися робити паливо без сортування сміття

Дослідники з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (США) та Жіночого університету Іхва (Південна Корея) створили метод, що перетворює суміш трьох найпоширеніших видів пластику на водневе паливо.

Про це повідомляє офіційний сайт UCLA.

Сортування пластику за типом — головна перешкода для його переробки. Саме тому світ утилізує лише 9% викинутого пластику, тоді як 79% опиняється на звалищах, а ще 12% спалюють, вивільняючи вуглекислий газ.

Новий підхід цей етап пропускає. Він одразу перетворює суміш поліетилентерефталату (PET), поліетилену (PE) та поліпропілену (PP) на водень чистотою понад 90%, причому за значно нижчих температур, ніж під час звичайної газифікації. Вуглекислий газ при цьому не летить в атмосферу, а осідає твердим мінералом. Працює це завдяки лужній термічній обробці (ATT): гідроксид натрію під дією тепла реагує з органікою й вивільняє водень.

Початково метод придумали Аллісса Парк із Каліфорнійського університету та Ву-Дже Кім із Жіночого університету Іхва, щоб добувати водень із водоростей.

«Пластикові відходи накопичуються тривожними темпами, а чистий водень потрібен для декарбонізації енергетики. Ця технологія долає обидва виклики у творчий і масштабований спосіб», — каже Парк.

PET віддавав водень одразу, а от поліетилен і поліпропілен спершу майже не реагували, адже вони складаються лише з вуглець-водневих зв’язків. Щоб їх розворушити, дослідники стали ненадовго нагрівати пластик на повітрі — так у ланцюгах з’являються ділянки, придатні для реакції.

Далі всі три види пластику розкладаються добре. Вуглець поглинає гідроксид натрію й перетворює на твердий карбонат натрію. Аналіз показав, що понад 75% вуглецю лишається у формі стабільного карбонату чи рідких решток, а газом стає менш ніж 13%. Карбонат натрію потім переганяють у карбонат кальцію — і вуглець назавжди застигає в мінералі.

«Завдяки зниженню витрат на сортування ця технологія має потенціал стати ключовою для водневої та циркулярної економіки», — додає співавтор дослідження Ву-Дже Кім.

Результати дослідження опублікували в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.