Механическая переработка vs. химическая переработка
«Прямое повторное использование пластмасс часто затрудняется тем фактом, что на практике механическая переработка работает только в ограниченной степени – потому что пластики загрязнены и смешаны с добавками, что ухудшает свойства переработанных материалов», – Стефан Мекинг объясняет.
Альтернативой является «химическая переработка»: в результате химического процесса использованный пластик распадается на молекулярные строительные блоки, которые затем могут быть преобразованы в новый пластик.
Ограничения химической переработки полиэтилена
В частности, в случае полиэтилена – наиболее широко используемого пластика – химическая переработка затруднена. На молекулярном уровне пластик состоит из длинных молекулярных цепей. «Полимерные цепи полиэтилена очень стабильны, и их нелегко превратить в маленькие молекулы», – объясняет Стефан Мекинг.
Требуется температура, превышающая 600 ° по Цельсию, что делает процедуру энергоемкой. В то же время степень извлечения ограничена (в некоторых случаях менее десяти процентов исходного материала).
Как сделать химическую переработку полиэтилена более экологичной
Стефан Мекинг и его команда сообщают о методе, который делает возможной более энергоэффективную химическую переработку полиэтиленоподобных пластиков в сочетании с очень высокой степенью извлечения около 96 процентов исходных материалов.
Для этого химики использовали «точки разрыва» на молекулярном уровне, что позволило разложить цепь на более мелкие молекулярные строительные блоки. «Ключевыми в нашем методе являются полимеры с низкой плотностью предопределенных точек разрыва в полиэтиленовой цепи, так что кристаллическая структура и свойства материала не ухудшаются», – объясняет Стефан Мекинг и добавляет: «Этот тип материалов также очень подходит для 3D печать."
Стефан Мекинг´Исследовательская группа продемонстрировала эту химическую переработку на полиэтиленоподобных пластиках на основе растительного масла. На этапе переработки требуется температура всего около 120 градусов. Кроме того, химики также применили этот метод переработки для смешанных пластмасс, поскольку они встречаются в потоках отходов.
Свойства переработанных материалов не уступают свойствам исходного материала. «Возможность вторичного использования – важный аспект для будущих технологий на основе пластмасс. Максимально эффективное повторное использование таких ценных материалов имеет смысл.
Своими исследованиями мы хотим внести свой вклад в повышение устойчивости и эффективности химической переработки пластмасс », – резюмирует Стефан Мекинг.