Група хіміків із Південної Кореї розробила процес, що дозволяє перетворювати пластикове сміття на чистий водень без значних викидів парникових газів. Метод, який назвали ATT (лужна термічна обробка), описаний у статті, опублікованій у Proceedings of the National Academy of Sciences.

Проблема переробки пластику полягає у складності сортування та очищення від забруднень, що робить більшість відходів непридатними для повторного використання. За даними досліджень, у 2022 році лише 9% світового пластику було перероблено, тоді як 40% опинилося на звалищах, а 34% спалили. Водночас використання пластику зростає і до 2050 року може досягти 884 мегатон.

Водень розглядають як перспективне паливо, оскільки при його спалюванні не утворюється вуглекислий газ. Проте природних джерел чистого водню немає, тому його потрібно виробляти. Існуючі методи перетворення пластику на водень — піроліз і газифікація — мають суттєві недоліки: піроліз потребує ретельного сортування, а газифікація — високих температур і тиску, що призводить до великих викидів CO2.

Новий метод ATT, розроблений професором Ву Дже Кімом з Університету Воман Ева у Південній Кореї та його колегами, використовує лужне середовище (гідроксид натрію) і нижчі температури для розкладу пластику. Це дозволяє отримувати водень високої чистоти без необхідності складного сортування. Для пластиків поліетилену (PE) і поліпропілену (PP), які не реагують у лужному середовищі, застосували попереднє легке нагрівання з доступом кисню, що забезпечило їх ефективне розкладання.

За результатами лабораторних експериментів, вихід водню становив 43,7 ммоль/г для поліетилентерефталату (PET), 51,9 ммоль/г для PE і 30,2 ммоль/г для PP, що порівнянно з показниками піролізу та газифікації. Аналіз після реакції показав незначні викиди вуглецю.

Джулі Ціммерман, професорка Єльського університету, відзначила, що дослідження демонструє «цікавий і потенційно важливий хімічний процес», але поки що це лише доказ хімічної можливості, а не технічної чи економічної доцільності. Вона звернула увагу на масштаб експериментів, тривалість попередньої обробки, значне використання лугу та високі температури.

Автори визнають, що для оптимізації процесу потрібно подальше дослідження, зокрема оцінка економічної життєздатності та повний аналіз життєвого циклу для визначення загального вуглецевого сліду. Також необхідно розробити методи повторного використання гідроксиду натрію та перевірити ефективність методу на пластикових відходах із забрудненнями.

Ця робота відкриває нові перспективи для одночасного вирішення проблеми пластикових відходів і виробництва чистої енергії, що є важливим у контексті зростання забруднення і глобальної потреби у декарбонізації енергетики.