O recentă descoperire revoluționează reciclarea

De pildă, doar aproximativ 9% din plasticul din Statele Unite este reutilizat, adesea în produse cu valoare redusă. Cu toate acestea, cu ajutorul unei noi tehnici, inginerii chimiști de la Universitatea din Wisconsin-Madison transformă deșeurile de plastic cu valoare redusă în produse de mare valoare.

Noua metodă, descrisă în ediția din 11 august 2023 a revistei Science, ar putea duce la crește stimulentelor economice pentru reciclarea plasticului și ar putea deschide o ușă către reciclarea unor noi tipuri de plastic. Cercetătorii estimează că metodele lor ar putea reduce, de asemenea, emisiile de gaze cu efect de seră rezultate din producția convențională a acestor produse chimice industriale cu aproximativ 60%.

Noua tehnologie se bazează pe câteva tehnici de prelucrare chimică existente. Prima este piroliza, în care materialele plastice sunt încălzite la temperaturi ridicate într-un mediu fără oxigen. Rezultatul este uleiul de piroliză, un amestec lichid de diverși compuși. Uleiul de piroliză conține cantități mari de olefine - o clasă de hidrocarburi simple care reprezintă un element central al produselor chimice și al polimerilor de astăzi, inclusiv diverse tipuri de poliesteri, agenți tensioactivi, alcooli și acizi carboxilici.

În procesele actuale necesită un consum mare de energie, cum ar fi cracarea cu abur, adică pentru obținerea olefinelor petrolul este supus la temperaturi și presiuni mari. În acest nou proces, echipa UW-Madison recuperează olefine din uleiul de piroliză și le utilizează într-un proces chimic mult mai puțin energointensiv numit cataliză de hidroformilare omogenă. Acest proces transformă olefinele în aldehide, care pot fi apoi reduse în continuare în alcooli industriali importanți.

"Aceste produse pot fi folosite pentru a face o gamă largă de materiale cu valoare mai mare", a declarat George Huber, profesor de inginerie chimică și biologică, care a condus lucrarea alături de cercetătorul postdoctoral Houqian Li și de doctorandul Jiayang Wu.

Aceste materiale cu valoare mai mare includ ingrediente folosite pentru fabricarea săpunurilor și a detergenților, precum și ai altor polimeri mai utili.

Industria de reciclare ar putea adopta procesul în curând; în ultimii ani, cel puțin 10 mari companii chimice au construit sau au anunțat planuri pentru instalații de producere a uleiurilor de piroliză din deșeuri de plastic. Multe dintre acestea trec uleiul de piroliză prin cracare cu abur pentru a produce compuși cu valoare redusă. Noua tehnică de reciclare chimică ar putea oferi o modalitate mai durabilă și mai profitabilă de utilizare a acestor uleiuri.

Următorul pas al echipei este de a regla procesul și de a înțelege mai bine ce combinații de materiale plastice reciclate și catalizatori produc ce produse chimice finale.