Пластиковые бутылки и пакеты можно испарять в химические строительные блоки и превращать в новые пластмассы со всеми свойствами первичного материала. Еще предстоит преодолеть препятствия, но новый процесс — это большой шаг к действительно круговой экономике для пластика.
Около 5 миллиардов тонн пластика было отправлено на свалку с 1950-х годов, а усилия по переработке охватили лишь 9 процентов того, что мы произвели. При нынешних технологиях пластик разлагается в каждом раунде переработки и оказывается на свалке всего через несколько циклов этого процесса.
Джон Хартвиг из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги ранее разработали процесс, который разлагает отходы пластика на составные части, но он опирался на дорогие металлические катализаторы иридий, рутений и палладий, которые были безвозвратно утеряны в ходе процесса. Хартвиг говорит, что эта технология «подходит для академической работы, для демонстрационных целей, но она далека от того, что может когда-либо стать промышленным продуктом».
Теперь его команда открыла усовершенствованный процесс, который работает как с полиэтиленом, из которого изготавливается большинство пластиковых пакетов, так и с полипропиленом, который используется для изготовления более твердых предметов, и в нем используются только катализаторы, которые считаются настолько распространенными, что по сути являются «грязью», говорит Хартвиг.
Пластики состоят из больших молекул, называемых полимерами, которые состоят из более мелких единиц, называемых мономерами, связанных вместе. Катализаторы разрывают химические связи полимеров, превращая их в газообразные мономеры, из которых можно собрать новые пластики со всеми свойствами первичного материала, который никогда не перерабатывался.
В ходе экспериментов группа использовала два катализатора: натрий на оксиде алюминия и оксид вольфрама на кремнии, чтобы превратить смесь полиэтилена и полипропилена в мономеры пропилен и изобутилен с эффективностью почти 90 процентов.
Бенджамин Уорд из Кардиффского университета (Великобритания), не принимавший участия в исследовании, говорит, что переработка пластика осложняется тысячами добавок, таких как красители, антипирены и пластификаторы, которые могут составлять до трети готового продукта и загрязнять конечный продукт после переработки. «Это откладывает захоронение. Это откладывает экологическую проблему. Но не предотвращает ее полностью», — говорит он.
Уорд считает, что этот новый процесс решает проблему присадок, поскольку разделение материала на составляющие его газообразные мономеры также удаляет присадки.
Хартвиг предупреждает, что предстоит преодолеть еще много препятствий, и что процесс был протестирован только в присутствии небольшого количества обычных добавок. «Будут добавки, которые… отравят, будут ингибировать катализатор», — говорит он. «Нам нужно либо найти способ разделить их, что, возможно, не оптимально, либо найти другие структуры или составы катализаторов, которые будут более устойчивы к некоторым из этих добавок. Это, безусловно, вызов».
Крессида Бойер из Университета Портсмута, Великобритания, говорит, что даже когда у нас есть процесс, который может разделять отходы пластика на составные части и выдерживать добавки, все еще есть дополнительные опасения. «Токсичность и утилизация конечных продуктов переработки [таких как катализаторы и добавки] должны быть приняты во внимание. Они могут перевесить любые предполагаемые преимущества технологий переработки», — говорит она. «Переработка не должна рассматриваться как какое-либо решение или обоснование для поддержания или увеличения производства одноразового и ненужного пластика и продолжения нынешней преобладающей культуры «бери-делай-отходы».
