Ez lehet a műanyagok újrahasznosításának Szent Grálja
A műanyagok által okozott környezeti probléma közismert: természetes úton nem bomlanak le, ehelyett felhalmozódnak és mikroműanyag részecskékké szétesve mérgezik az élővilágot és az embert. Ezt szelektív hulladékgyűjtéssel és újrafeldolgozással igyekeztünk kezelni, de az eredményesség ezen a téren nem igazán meggyőző.
A Berkeley Egyetem vegyészei olyan eljárást dolgoztak ki, amellyel szénalapú molekulák hosszú láncaiból álló műanyagok alapegységeikre bonthatók és újból műanyaggá alakíthatók.A folyamat olcsó katalizátorokkal, ipari léptékben is működik, így a legelterjedtebb műanyagok gyártását folyamatosan lebontó és újraalkotó körforgássá alakítja. Az új módszer nagy előnye, hogy száz százalékban újrahasznosíthatóvá teszi a műanyagot – ez eddig csak a beolvasztható alumíniumdobozokra volt jellemző. Az áttörés egyik potenciális következménye, hogy a jövőben feleslegessé teszi új műanyag előállítását, mert így gyakorlatilag megvalósulhat a hulladék hasznosításán alapuló körforgásos gazdaság.
Kellett egy csodakatalizátor
A műanyagokból nagyon sokféle létezik és újrahasznosíthatóságuk is változó. A Berkeley mérnökeinek katalizátoros folyamata a polietilént és polipropilént (avagy PE és PP) vagy ezek keverékét dolgozza fel. Ezek úgynevezett poliolefinek, amelyek A JELENLEG KELETKEZŐ MŰANYAG HULLADÉK KÉTHARMADÁT JELENTIK és mintegy 80 százalékuk szemétlerakókban vagy a tengerekben végzi.
Hatalmas mennyiségű polietilént és polipropilént használunk mindennapi tárgyakban, az élelmiszeres zacskóktól a mosószeres flakonokig – nagyon sok minden körülöttünk poliolefinekből készül – mondja John Hartwig vegyészprofesszor, aki két évvel ezelőtt talált egy olyan folyamatot, ami a polipropilén plasztikzsákot a polimert alkotó alapegységgé, monomerré alakította. A módszer működése különböző nehézfém katalizátorokon alapult. Az egyik katalizátor dupla szénkötést tett lánchoz a megfelelő ponton, egy másik ezeken a pontokon szétvágta a láncot, a harmadik pedig eltávolította a vágási pontokat. A folyamat működött, de közben feloldódtak a katalizátorok, ezért nem volt sem fenntartható, sem gazdaságos.
Hartwig és diákja, Richard RJ Conk ezt az eljárást fejlesztette tovább olcsó és nem oldódó katalizátorok kikísérletezésével. Az első katalizátor, a nátriumos alumínium-oxid hatékonyan feldarabolja a poliolefin láncokat – a szétváló darabok közül az egyik végén reakcióképes szénatommal. A második katalizátor, a szilícium-oxid-volfrám etilén gáz jelenlétében a különböző molekulákat propilénné alakítja. A nátriumnál aligha találsz olcsóbbat. A volfrám is egy gyakori fém, amit a vegyipar nagy mennyiségben használ, szemben az előző ruténium katalizátorral, ami érzékeny volt és drága – emelte ki Hartwig, hozzátéve, hogy az olcsóbb katalizátorok még hatékonyabbak is.
A katalizátorok 90 százalékos hatásfokkal alakítják a polietilén-polipropilén keveréket gáz halmazállapotú propilénné és izobuténné. Mivel folyamatosan használhatók, könnyen beépíthetők egy ipari léptékű folyamatba. Conk hozzátette, hogy a vizsgálatok során a reakció nem volt érzékeny a különböző szennyeződésekre, egyedüli kivétel a PET és a PVC volt, ami jelentősen visszavetette a működés hatékonyságát. Szerencse, hogy az újrahasznosításban MÁR MEGOLDÓDOTT A KÜLÖNBÖZŐ MŰANYAGTÍPUSOK SZÉTVÁLASZTÁSA. Hartwig rámutatott, hogy ma sokan dolgoznak új, könnyen újrahasznosítható műanyagokon, a polietilén és polipropilén ugyanakkor jó tulajdonságú és olcsó, ezért népszerű anyagok – ha le is lehet váltani ezeket, szükség van egy olyan folyamatra, amivel a már létrejött hulladékot kezelni lehet.
Forrás: index.hu
