Група вчених з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та Жіночого університету Іхва в Південній Кореї розробила метод перетворення суміші трьох найпоширеніших видів пластику без сортування на водневе пальне високої чистоти. Про це повідомляє Phys.org з посиланням на дослідження, опубліковане в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Новий хімічний підхід базується на лужній термічній обробці, під час якої гідроксид натрію реагує з органічним матеріалом під впливом тепла, стимулюючи виділення водню. Цей процес дозволяє переробляти змішані відходи поліетилентерефталату, поліетилену та поліпропілену в одному реакторі, отримуючи водень з чистотою понад 90% при значно нижчих температурах, ніж під час традиційної газифікації.

Дослідники відзначають, що поліетилен і поліпропілен спочатку були менш ефективними у виробництві водню, тому для їх активації застосували попередню термічну окислювальну обробку — короткочасне нагрівання на повітрі. У результаті всі три види пластику ефективно розкладалися, а вуглець, що виділявся, уловлювався гідроксидом натрію і перетворювався на твердий карбонат натрію, а не викидався у вигляді вуглекислого газу.

Аналіз показав, що понад 75% вуглецю з пластику переходить у стабільний карбонат або рідкі органічні залишки, менше 13% виділяється у газоподібному стані, а прямі викиди вуглецю в атмосферу є незначними. Карбонат натрію можна перетворити на карбонат кальцію, що дозволяє назавжди зафіксувати вуглець у мінералі, який широко застосовується в галузях з високою вуглецевою інтенсивністю.

"Ми вирішуємо одразу дві актуальні глобальні проблеми. Пластикові відходи накопичуються з загрозливою швидкістю, а чистий водень необхідний для декарбонізації енергетики. Ця технологія вирішує обидва ці завдання творчим і масштабованим способом", – розповіла співавторка дослідження А-Хьон (Алісса) Парк, декан факультету Самуелі при Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі імені Рональда та Валерії Шугар.

Процес було адаптовано на основі методу, спочатку розробленого Парк та професором Ву-Дже Кімом з Жіночого університету Іхва для перетворення біомаси, зокрема морських водоростей, на газоподібний водень. Вчені модифікували цей процес для роботи з пластиковими відходами, що відкриває нові можливості для екологічно безпечної утилізації пластиків.

Раніше вчені створили пластик, здатний саморуйнуватися, використовуючи консорціум мікроорганізмів. Бактерії Bacillus subtilis були запрограмовані секретувати ферменти, які розкладають пластик, зокрема ліпази Candida antarctica та Burkholderia cepacia, що відповідають за різні етапи деполімеризації матеріалу.