Перерабатывается всего 20% пластмасс, новый прорыв может стать «священным Граалем» для вторичной переработки

lego-plast Перерабатывается всего 20% пластмасс, новый прорыв может стать «священным Граалем» для вторичной переработки

Поскольку пластмассы содержат различные добавки, такие как красители, наполнители или огнестойкие вещества, очень немногие пластмассы могут быть переработаны без ущерба для производительности и эстетики. Даже самый пригодный для вторичной переработки пластик - ПЭТФ или полиэтилентерефталат - перерабатывается лишь в объеме от 20 до 30%, а остальные обычно отправляются на мусоросжигательные заводы или свалки, где разложение углеродосодержащего материала занимает века.

Теперь команда исследователей из Национальной лаборатории имени Лоуренса Беркли разработала пластик, пригодный для вторичной переработки, который, подобно конструктору Lego, может быть разобран на составные части на молекулярном уровне, а затем снова собраться в другой форме, текстуре и цвете без потери производительности или качества. Новый материал получил название полиэтиленамин (PDK).

«Большинство пластмасс никогда не производилось для вторичной переработки», - говорит ведущий автор Питер Кристенсен, научный сотрудник лаборатории молекулярного литья Berkeley Lab's Molecular Foundry. «Но мы открыли новый способ сборки пластмасс, который учитывает переработку с молекулярной точки зрения». Кристенсен входил в состав многопрофильной команды под руководством Бретта Хелмса, штатного научного сотрудника лаборатории молекулярного литья в Беркли.

Все пластмассы, от бутылок с водой до автомобильных деталей, состоят из больших молекул, называемых полимерами, которые состоят из повторяющихся единиц более коротких углеродосодержащих соединений, называемых мономеров. По мнению исследователей, проблема многих пластмасс заключается в том, что химические вещества, добавляемые для их использования, такие как наполнители, которые делают пластик прочным, или пластификаторы, которые делают пластик гибким, прочно связаны с мономерами и остаются в пластике даже после его переработки на перерабатывающем заводе.

читайте также

При переработке на таких заводах пластмассы с различным химическим составом - твердые пластики, эластичные пластики, прозрачные пластики, цветные пластмассы - смешиваются и измельчаются. Когда эта масса измельченных пластмасс расплавляется для получения нового материала, трудно предсказать, какие свойства она унаследует от оригинальных пластмасс. Это наследие неизвестных и поэтому непредсказуемых свойств не позволило пластику стать тем, что многие считают «священным Граалем» вторичной переработки: «круглым» материалом, оригинальные мономеры которого могут быть восстановлены для повторного использования как можно дольше или переработаны для получения нового, более качественного продукта.

Таким образом, когда многоразовая упаковка, изготовленная из переработанного пластика, изнашивается, ее нельзя перерабатывать для создания нового продукта. И как только срок службы подходит к концу, его либо сжигают для производства тепла, электричества или топлива, либо отправляют на свалку, сказал Хелмс. Исследователи хотят отнять пластмассы с полигонов и океанов, стимулируя извлечение и повторное использование пластмасс. «При использовании полиэтиленамином (PDK) неизменяемые связи обычных пластмасс заменяются обратимыми связями, что позволяет более эффективно перерабатывать пластик», - говорит Хелмс.

В отличие от обычных пластмасс, мономеры пластика PDK могут быть восстановлены и освобождены от любых составных добавок путем простого затопления материала в высококислотном растворе. Кислота помогает разорвать связи между мономеров и отделить их от химических добавок, придающих пластику его внешний вид и ощущения. Проведя испытания различных рецептур на Молекулярно-литейном заводе, они показали, что кислота не только расщепляет полимеры PDK на мономеры, но и позволяет отделять мономеры от переплетенных добавок. Затем они доказали, что восстановленные мономеры PDK могут быть обратно переделаны.

User Rating: 5 / 5

Ваша оценка:
Спасибо за оценку.


Основная миссия издания сообщать о последних новостях экологии, окружающей среде и важности науки для нашей жизни. Никто не управляет нашим мнением, это означает объективное и честное освещение событий. Публикации не всегда отражают позицию нашей редакции.