Микроволновка помогла получить водород из пластиковых отходов
Английские и китайские химики предложили новый способ переработки полиэтилена и полипропилена с помощью микроволнового излучения. Ученые использовали катализатор из оксида желез и алюминия, который поглощает микроволновое излучение и обеспечивает быстрый и равномерный нагрев пластиковых частиц. Это позволяет свести к минимуму все побочные реакции и извлечь из полимерных отходов до 97 процентов содержащегося там водорода. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Catalysis.
Каждый год в мире производится около 350 миллионов тонн различного пластика, из них более 200 миллионов тонн приходится на упаковку и предметы с коротким сроком использования, которые почти сразу превращаются в твердые бытовые отходы. В настоящее время перерабатывается около десяти процентов пластиковых отходов, в основном термомеханическим способом: сначала их сортируют, моют и высушивают, затем дробят на мелкие кусочки и нагревают для получения однородного расплава. Этот способ требует больших затрат энергии и ухудшает механические свойства материала, поэтому переработать пластик можно ограниченное количество раз. Альтернативный способ переработки — химический, когда молекула полимера «разбирается» на составные части (мономеры), которые потом можно использовать для получения новых полимеров или для других целей.
Эффективность химической переработки зависит от строения полимера: пока что лучших результатов ученые добились в переработке полиэтилентерефталата. Этот полимер содержит в себе сложноэфирные мостиковые группы, поэтому его можно подвергнуть гидролизу, например, под действием ферментов. (В апреле французские химики и инженеры с помощью модифицированного фермента кутиназы совершили прорыв в этой области и сумели расщепить 90 процентов полиэтилентерефталата до его мономеров: терефталевой кислоты и этиленгликоля).