Мировое производство пластмасс сегодня превышает 400 миллионов тонн, и постоянно нарастают экологические угрозы, связанные с ростом потребления и сложностями утилизации пластика. Необходимы новые технологии его переработки, напоминают ученые.
Традиционная переработка пластмасс заключается в их плавлении и преобразовании в менее качественные материалы. Более современным направлением считается каталитический, превращающий пластик в ценные химические вещества и топливо. Перспективными каталитическими методами являются гидрогенолиз и гидрокрекинг, позволяющие расщеплять синтетические отходы на более простые компоненты при помощи катализаторов. Но они нуждаются в доработке.
Группой ученых из корейского Сеульского национального университета науки и технологий проведено исследование, опубликованное в журнале Nature Communications. Ими сделано прорывное открытие в кластере каталитической переработки полиолефинов, а это порядка 55 % мирового объема пластиковых отходов. Специалисты выявили особые преимущества добавления воды в алгоритм деполимеризации полиолефинов при реакциях с использованием катализаторов на основе рутения (Ru).
Вода изменила механизмы реакции: помогла повысить каталитическую активность и одновременно подавлять образование кокса. Итогом стал рост эффективности процесса, увеличение срока службы катализатора и снижение эксплуатационных расходов. В оптимальных условиях катализаторы Ru/zeolite-Y демонстрировали 96,9%-ную конверсию полиолефинов.
Ещё один бонус новой технологии: увеличение конверсии полиолефинов в такие ценные виды топлива как бензин и дизельное топливо. К тому же, со временем ее можно усовершенствовать, чтобы было можно перерабатывать смешанные пластиковые отходы без предварительной сортировки, что еще более упростит и удешевит процесс.
