Ученые разработали процесс преобразования отходов полиэтилена в жидкое топливо

В последнем номере международного журнала Environment and Waste Management («Окружающая среда и управление отходами») исследователи из Индии описали свою новую разработку – процесс преобразования пластиковых отходов в жидкое топливо.

Многие ученые считают, что человечество вступило в «пластиковую эру» своего развития, и не зря, ведь сегодня мы производим огромное количество пластиковых отходов, среди которых наиболее распространенным является полиэтилен низкой плотности (LDPE), используемый в производстве контейнеров, медицинского и лабораторного оборудования, компьютерных комплектующих и одноразовых пакетов. Несмотря на усиленное развитие технологий переработки пластиковых отходов, именно LDPE пластик меньше всего участвует в этих процессах.

Химики из университета Центуриона в Одише и Национального технологического института в Ориссе, Индия, работают над экономически рентабельной технологией преобразования использованного полиэтилена в жидкое топливо. Учитывая, что сам полиэтилен производится из нефти, ученые утверждают, что новое топливо, также являясь продуктом переработки, может служить в качестве заменителя нефти. Этот процесс позволит, в случае его реализации в достаточно большом масштабе, уменьшить количество пластикового мусора и сократить мировые поставки нефти.

В новой технологии пластиковые отходы нагреваются до 400 – 500 °С в присутствие катализатора из каолина. Это приводит к термо-каталитическому разделению длинных цепей полимера и высвобождению большого количества очень мелких, богатых углеродом молекул. Используя газовую хроматографию и масс-спектрометрию, ученые обнаружили, что основными компонентами этих молекул являются парафины и олефины длиной 10 – 16 атомов углерода. Это, как они объясняют, делает жидкое топливо очень похожим по химическому составу на обычное ископаемое топливо.

Каолин – глинистый минерал с высоким содержанием алюминия и кремния, действуя в качестве катализатора, обеспечивает большую поверхность, на которой молекулы полимера подвергаются воздействию высокой температуры внутри реактора и разбиваются на части. Ученые оптимизировали реакцию катализа при 450 °С с наименьшим количеством каолина и с выходом более 70% жидкого топлива. Другими словами, из каждого килограмма пластиковых отходов они могут производить 700 граммов жидкого топлива. Побочными продуктами являются горючие газы и воск.