Sortowanie śmieci przejdzie do historii? To odkrycie zmienia recykling raz na zawsze

• Nowy katalizator na bazie niklu pozwala selektywnie rozkładać poliolefiny nawet w mieszankach z innymi tworzywami, przekształcając je w oleje i woski;
• Proces jest bardziej energooszczędny i efektywny niż dotychczasowe metody, działając w niższej temperaturze i przy mniejszym ciśnieniu wodoru, a przy tym zużywa 10 razy mniej katalizatora przy 10-krotnie wyższej wydajności;
• Katalizator jest tani, wielokrotnego użytku i oparty na pojedynczym miejscu reakcyjnym, co pozwala znacząco uprościć recykling poliolefin.

Czasopismo "Nature Chemistry" opisało innowacyjny, a zarazem tani katalizator na bazie niklu, który pozwala selektywnie rozkładać poliolefiny takie jak polietyleny i polipropyleny i to nawet w przypadku, gdy są zmieszane z innymi rodzajami plastiku. Poliolefiny wchodzą w skład niemal dwóch trzecich zużywanego na świecie plastiku, który jest obecny w opakowaniach codziennie kupowanych przez nas produktów.

Recykling poliolefin dotychczas stanowił ogromne wyzwanie. Według raportu opublikowanego w 2023 roku w prestiżowym czasopiśmie "Nature", do recyklingu trafia zaledwie od procenta do 10 proc. z nich. Reszta trafia na wysypiska lub do środowiska, gdzie przez dziesiątki lat ulega rozkładowi, zamieniając się w szkodliwe mikroplastiki. To dlatego, że poliolefiny są bardzo odporne chemicznie - ich struktura opiera się na bardzo mocnych, trudnych do rozbicia wiązaniach węgiel-węgiel. Obecne metody recyklingu wymagają nie tylko ogromnych nakładów energii, ale też bardzo precyzyjnego sortowania odpadów. Nawet niewielki fragment innego rodzaju plastiku lub resztki jedzenia mogą sprawić, że cały proces pójdzie na marne.

Redakcja poleca

Wyrzucasz butelki do żółtego kosza? Oto kto dostanie twoje 50 groszy

Plastik wróci w postaci smarów i świec

Zespół chemików z Northwestern University pod kierownictwem prof. Tobina Marksa opracował katalizator, który - jak czytamy na łamach RMF FM - pozwala "selektywnie rozkładać poliolefiny, nawet gdy są zmieszane z innymi rodzajami plastiku". Nowy proces wykorzystuje katalizator i wodór, umożliwiając przekształcenie mieszanki plastikowych odpadów w oleje i woski, które można zastosować do produkcji smarów, paliw lub świec. Katalizator jest wielokrotnego użytku, a jego wydajność przewyższa dotychczas stosowane rozwiązania nawet dziesięciokrotnie. Dotychczasowe metody polegały głównie na mechanicznym rozdrabnianiu i przetapianiu poliolefin, co prowadziło do powstawania niskiej jakości granulatów, lub na pirolizie – procesie termicznym w temperaturach sięgających 700 stopni Celsjusza, który był kosztowny i energochłonny.

Zespół wybrał nikiel pozyskiwany z taniego, komercyjnie dostępnego związku. W przeciwieństwie do innych katalizatorów opartych na nanocząstkach niklu zespół zaprojektował molekularny katalizator z pojedynczym miejscem reakcyjnym, który "tnie" konkretne wiązania węgiel-węgiel. "W porównaniu z innymi katalizatorami na bazie niklu, nasz proces wykorzystuje katalizator z pojedynczym miejscem reakcyjnym, który działa w temperaturze o 100 stopni niższej i przy o połowę niższym ciśnieniu wodoru. Używamy też 10 razy mniejszej ilości katalizatora, a nasza aktywność jest 10 razy większa. Tak więc wygrywamy we wszystkich kategoriach" - skomentował Yosi Kratish, współautor pracy.

Posłuchaj:

Źródło: RMF FM