Ученые из Фуданьского университета и Шанхайского института передовых исследований разработали метод превращения трудно перерабатываемых пластиковых отходов в компоненты авиационного топлива. Технология основана на гидрогенолизе полиолефинов с использованием биметаллического катализатора . Эффективность процесса достигает 82,3%, а селективность по углеводородам авиационного диапазона C8–C16 составляет 79% .
Суть проблемы и решение
Полиолефины - полиэтилен и полипропилен - составляют большую часть мировых пластиковых отходов . Их прочные углерод-углеродные связи делают их устойчивыми к разложению и усложняют переработку. Ежегодно в мире производится более 460 миллионов тонн пластика.
Новый метод использует катализатор на основе кобальта и никеля, который избирательно разрывает внутренние углеродные связи пластиковых цепей . В отличие от предыдущих технологий, этот подход предотвращает чрезмерную фрагментацию, ведущую к образованию газов, и направляет реакцию на формирование жидких углеводородов нужной длины .
Процесс протекает при относительно мягких условиях - температуре около 280°C и давлении водорода 3 МПа, что снижает энергозатраты по сравнению с классическим термическим крекингом .
Почему это важно
Кобальт и никель - дешевые и широко распространенные металлы. В отличие от предыдущих версий технологии, где использовались дорогие платина или рутений , новый метод экономически более перспективен.
При использовании возобновляемых источников энергии процесс может сократить выбросы парниковых газов на 80% по сравнению с традиционным производством топлива из нефти .
Что мешает внедрению
Технология пока существует только на лабораторной стадии. Главная проблема - масштабирование. То, что работает в стеклянной колбе, сталкивается с непредсказуемыми инженерными трудностями в промышленных реакторах . Кроме того, реальные пластиковые отходы содержат примеси, которые могут отравить металлический катализатор.
Россия - один из крупнейших производителей и потребителей пластика. Проблема утилизации полимерных отходов стоит остро. Китайская разработка показывает направление, в котором движется мир: не сжигать и не закапывать пластик, а возвращать его в экономику в виде топлива. Для российских предприятий это потенциальная возможность снизить зависимость от импорта авиационного керосина и одновременно решить проблему накопления отходов.
