Znanstveni napredek lahko olajša recikliranje plastike

Prof. dr. Roman Jerala, KI: Znanost je vedno zagotavljala napredek in razvoj družbe (Junij 2019).

Anonim

Večina 150 milijonov ton plastike, proizvedenih po vsem svetu vsako leto, se konča na odlagališčih, oceanih in drugod. Manj kot 9 odstotkov plastike se reciklira v Združenih državah in se v Evropi dvigne na približno 30 odstotkov.

To je problem v višini 176 milijard USD, bi lahko rekli potencialni znanstveniki za prihranek energije, ki bi jih bilo mogoče doseči z recikliranjem vseh svetovnih plastičnih trdnih odpadkov. Toda novi pristopi lahko povečajo količino odpadkov iz plastike, ki se lahko uspešno reciklirajo, poročajo raziskovalci iz univerze v Houstonu in IBM v perspektivi, objavljenem ta teden v znanosti.

To pomeni razvijanje novih plastičnih mas, ki jih je lažje reciklirati, skupaj z iskanjem načinov za učinkovitejšo recikliranje obstoječih plastičnih mas. Ti pristopi se lahko gibljejo od metod za recikliranje različnih vrst plastike skupaj v enem toku odpadkov, izogibanje dragemu in dolgotrajnemu postopku sortiranja ter načinov razgradnje plastike na energetsko učinkovitejši način.

"Nedavne raziskave kažejo pot k metodam kemijskega recikliranja z nižjimi zahtevami glede energije, združljivost mešanih odpadkov iz plastike, da bi se izognili potrebi po sortiranju in razširili tehnologije recikliranja na tradicionalno nerazločljive polimere", so avtorji članka Megan L. Robertson, kemični in biomolekularni inženiring na UH, in Jeannette M. Garcia, kemik iz polimera v raziskovalnem centru IBM Almaden.

Ključna prednostna naloga je izboljšanje metod recikliranja obstoječih plastičnih materialov. "Novi materiali vstopajo na trg počasi, zato je največji vpliv pri razvoju učinkovitejših metod za recikliranje plastike, ki se danes proizvede v velikih količinah, " je povedal Robertson. "Po drugi strani pa lahko napredek pri raziskavah utira pot za lažje recikliranje materialov za prihodnost." Eden od primerov je kategorija polimerov, imenovanih termosetki, ki jih ni mogoče topiti za predelavo in preprečiti njihovo recikliranje s tradicionalnimi metodami. Robertsonov laboratorij razvija biorenewable komponente za termosete, ki nadomešča polimere na osnovi ogljikovodikov s tistimi iz rastlinskih olj ali drugih rastlinskih materialov. To bi lahko vodilo k novim možnostim izrabljanja, kot je kompostiranje ali recikliranje kemikalij za te materiale, velik korak naprej.

Perspektiva je del serije, ki jo je objavila Science za raziskovanje vprašanj, povezanih z vplivi polimerov na okolje, vključno z njihovim virom (zemeljsko olje in biosources), napredkom pri recikliranju in biorazgradljivih polimerih.

Robertson in Garcia opozarjajo na tri ključna vprašanja:

  • Plastične snovi je treba sortirati za recikliranje, kar povečuje napor in stroške. Plastike ali polimeri so sestavljeni iz velikih molekul, zato jih večinoma ne mešamo ob segrevanju, podobno kot medsebojno vplivanje olja in vode. Raziskave se osredotočajo na iskanje snovi, ki lahko olajšajo mešanje različnih vrst plastičnih mas, znanih kot kompatibilizatorji, kar jim omogoča, da se reciklirajo skupaj. Iskanje kompatibilnosti, ki deluje za vse polimere, bi bilo idealno, toda Robertson pravi, da trenutna tehnologija zahteva prilagojen pristop za vsako mešanico plastike.
  • Recikliranje s kemikalijami vključuje uporabo katalizatorja za razgradnjo plastike za proizvodnjo izdelkov z nižjo molekulsko maso, kar so po mnenju raziskovalcev ovirali visoki stroški energije. V teku je delo za razvoj učinkovitejših katalizatorjev.
  • Večina plastičnih mas, ki se trenutno reciklirajo, je sestavljena iz polietilen tereftalata (PET), ki je sestavni del, ki se uporablja v večini steklenic za vodo, in polietilena, najbolj izdelane plastike. Širjenje tehnologij recikliranja za druge plastike, ki presegajo PET in polietilen, je stalna površina r
iskanje. Še bolj zahtevna je razvijanje metod za recikliranje polimerov, ki jih ni mogoče obdelati s taljenjem pri povišanih temperaturah, kot so termozeti in elastomeri (gumijasti materiali).

Raziskovalci s katero koli potencialno rešitev menijo, da je bistvenega pomena, da učinkovitost materiala ni prizadeta, da bi se olajšala recikliranje. Predmet plastike za številne cikle uporabe in recikliranja, ne da bi pri tem izgubili zmogljivost, je odprt raziskovalec.

"Izboljšanje recikliranja plastike nad sedanjo raven ima številne potencialne družbene prednosti, kot so zmanjšanje emisij toplogrednih plinov, preprečevanje nastajanja odpadkov v okolju, zmanjšanje odvisnosti od končnih naftnih virov za njegovo proizvodnjo in povrnitev ekonomske vrednosti plastičnih trdnih odpadkov" so raziskovalci pisali.

To se je začelo, pravijo, in opozarjajo na zagonska podjetja, ki so povečala metode kemičnega recikliranja odpadkov iz stiroprerena ali razvila postopke razvrščanja, da bi ločila materiale v čiste surovine.

To in druge raziskave so zapisali: "zbrati upanje, da bo stopnja recikliranja plastike precej višja kot danes."

menu
menu