Катализатор будущего: учёные нашли способ перерабатывать пластиковые отходы в топливо

Возможно, уже в ближайшем будущем переработка пластиковых отходов перестанет быть мучительной и затратной. Химики из Северо-Западного университета разработали уникальный процесс, который может полностью исключить трудоёмкую сортировку отходов перед переработкой.

Никель против пластика

Ключ к открытию — недорогой катализатор на основе никеля. Он избирательно расщепляет полиолефины — пластики вроде полиэтилена и полипропилена, на долю которых приходится почти две трети всего мирового производства. Обычно именно эти одноразовые материалы с коротким сроком службы (пакеты, плёнки, контейнеры, бутылки, одноразовая посуда) и создают наибольшие экологические проблемы.

Новый катализатор превращает твёрдые полиолефины в масла и воски, которые затем можно переработать в более ценные продукты: топливо, смазки, свечи. Важный плюс — катализатор можно использовать многократно, и он не боится загрязнений ПВХ, который ранее делал отходы "неперерабатываемыми". Более того, присутствие ПВХ неожиданно усиливает эффективность процесса.

Что не работало раньше

Обычная переработка полиолефинов связана с большими трудностями. Пластики приходится измельчать и плавить, получая низкосортные гранулы. Любое загрязнение пищевыми отходами или другими полимерами портит партию. Другой вариант — пиролиз при температуре 400-700 °C, но он слишком энергозатратен.

Прорывное решение

Учёные сделали ставку на гидрогенолиз — расщепление с помощью водорода и катализатора. В отличие от традиционных дорогих катализаторов из платины или палладия, новый никельорганический катализатор работает при более низкой температуре, меньшем давлении и требует в 10 раз меньше материала, оставаясь при этом в 10 раз эффективнее.

"Одним из главных барьеров всегда была сортировка, наш катализатор делает переработку более практичной и экономичной", — объясняет соавтор исследования Тобин Маркс.

Открытие, опубликованное в Nature Chemistry, может радикально изменить подход к переработке пластика и справиться даже с теми отходами, которые раньше считались обречёнными на свалку.

Уточнения

Пластма́сса (пласти́ческая ма́сса, пластик) — это широкий спектр синтетических или полусинтетических материалов, которые используют полимеры в качестве основного ингредиента.

Ни́кель (химический символ — Ni, от лат. Niccolum) — химический элемент 10-й группы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы восьмой группы, VIIIB), четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 28.