(ak_phuong/Getty Images) Falls Sie es noch nicht wussten: Wir haben schlechte Nachrichten – Die Kunststoffrecyclingindustrie ist stark leistungsschwach. Nur 9 Prozent Kunststoff Der jemals produzierte Abfall wurde recycelt. Rund 12 Prozent wurden verbrannt, so dass 79 Prozent des jemals produzierten Plastiks immer noch auf der Welt sind.
Während wir daran arbeiten, die Abhängigkeit von diesen Materialien zu verringern, haben Forscher auch untersucht, wie sich eine der häufigsten Kunststoffarten wiederverwenden lässt – Polyolefin – indem man es in Treibstoff umwandelt.
„Einwegkunststoffe stellen eine enorme Bedrohung für die Umwelt dar, aber ihr Recycling, insbesondere von Polyolefinen, hat sich als Herausforderung erwiesen“, Forscher der University of Delaware (UD) schreibe eine neue Arbeit .
„Wir berichten über eine direkte Methode zur selektiven Umwandlung von Polyolefinen in verzweigte, flüssige Kraftstoffe, einschließlich Diesel-, Jet- und Benzin-Kohlenwasserstoffe.“
Das ist definitiv der Fall nicht das erste Mal Wissenschaftler habe gedreht Plastik in Treibstoff umwandeln (tatsächlich haben wir über diese Methoden berichtet). jahrelang ), aber wie in den meisten Materialwissenschaften besteht das Ziel darin, möglichst viel Kunststoff zu den günstigsten Kosten und mit dem geringsten Ressourcenverbrauch in möglichst viel Kraftstoff umzuwandeln.
Die neue Technik erfüllt viele dieser Kriterien: Sie verbraucht 50 Prozent weniger Energie als vergleichbare Technologien, kann bei den Temperaturen eines normalen Küchenofens durchgeführt werden und erfordert keine Zugabe von Kohlendioxid in die Atmosphäre. Alles spannende Schritte in die richtige Richtung.
„Plastikmüll ist ein ernstes Umweltproblem.“ „Ich glaube, dass diese Forschung dazu beitragen kann, bessere Methoden zur Wiederverwendung von Kunststoffen zu entwickeln“, sagte Andrew Danielson , ein UD-Chemieingenieur.
Das Team verwendet einen chemischen Prozess namens Hydrocracken um die Kohlenstoffbindungen im Kunststoff aufzubrechen, und zwar mithilfe eines Katalysators aus sogenannten Mineralien Zeolithe und gemischte Metalloxide.
(Liu et al., Science Advances, 2021)
Gemischte Metalloxide werden verwendet, um große Moleküle aufzuspalten, während Zeolithe die Bildung verzweigter Moleküle fördern – eine Technik, die es einfacher macht, die Plastikmasse in ein Endprodukt umzuwandeln.
„Allein diese beiden Katalysatoren schneiden schlecht ab.“ Zusammen ergibt die Kombination eine magische Wirkung, denn sie schmilzt die Kunststoffe ein und hinterlässt kein Plastik mehr“, sagte der UD-Biomolekularingenieur Dion Vlachos.
„Da es sich hierbei nicht um exotische Materialien handelt, können wir uns schnell Gedanken über den Einsatz der Technologie machen.“
Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass der Prozess des Teams keine Trennung verschiedener Kunststoffarten erfordert, was hilfreich ist, wenn viele der derzeit verkauften Kunststoffprodukte aus mehreren Komponenten bestehen – entweder als Verbundwerkstoffe, Mischungen oder mit mehreren Schichten verschiedener Arten.
Das ist natürlich noch lange nicht das Ende des Plastikmülls und behandelt nur ein Symptom des größeren Problems. Erschaffen In einer Kreislaufwirtschaft müssen wir irgendwann aufhören, Öl aus dem Boden zu holen, um daraus Plastik herzustellen, was den Forschern durchaus bewusst ist.
„Wenn diese Kreislaufwirtschaft in Gang kommt, wird die Welt weniger Originalkunststoffe herstellen müssen, weil wir heute hergestellte Materialien in Zukunft wiederverwenden werden.“ sagte Vlachos.
„Wir wollen grünen Strom nutzen, um die chemische Verarbeitung voranzutreiben, die zur Herstellung neuer Dinge erforderlich ist … das ist die Richtung, in die wir in den nächsten 10 bis 20 Jahren gehen.“
Klingt, als wäre es an der Zeit anzufangen.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte .