ПЭТ прочный, но легкий, водостойкий и небьющийся – свойства, которые делают его чрезвычайно популярным среди производителей. Несмотря на то, что ПЭТ пригоден для вторичной переработки, большая часть из 26 миллионов тонн, производимых ежегодно, оказывается на свалках или в другом месте в окружающей среде, где биоразложение занимает сотни лет. Но даже после вторичной переработки процесс далек от совершенства. Восстановленный ПЭТ имеет более низкую стоимость, чем исходный, и может быть повторно использован только один или два раза.
«Стандартная переработка ПЭТ сегодня – это, по сути,« вторичная переработка », – говорит старший автор Грегг Бекхэм, старший научный сотрудник NREL. «Процесс, который мы придумали, – это способ« переработать »ПЭТ в долговечные дорогостоящие композитные материалы, подобные тем, которые будут использоваться в автомобильных деталях, лопастях ветряных турбин, досках для серфинга или сноубордах."
Команда объединила регенерированный ПЭТ со строительными блоками, полученными из возобновляемых источников, таких как отходы биомассы растений. Это привело к созданию нового материала, который сочетает в себе регенерированный ПЭТ и молекулы на биологической основе из экологически чистых источников для производства двух типов армированных волокном пластиков (FRP), которые в 2-3 раза более ценны, чем исходный ПЭТ, а это означает, что пластиковые бутылки будущего могут быть жить прибыльной второй жизнью. Благодаря сотрудничеству с аналитиками NREL, команда также прогнозирует, что для производства композитного продукта потребуется на 57% меньше энергии, чем для регенерированного ПЭТ с использованием текущего процесса рециклинга, и будет выделяться на 40% меньше парниковых газов, чем для стандартных FRP на нефтяной основе, что значительно улучшение по сравнению с обычным делом.
«Идея состоит в том, чтобы разработать технологии, которые будут стимулировать экономику утилизации ПЭТ», – говорит Бекхэм. "Это настоящая надежда – разработать технологии вторичной переработки" вторую жизнь ", которые сделают одноразовые пластиковые отходы ценными для вторичной переработки. Это, в свою очередь, может помочь предотвратить попадание пластиковых отходов в мировые океаны и на свалки."
Но еще предстоит проделать работу, прежде чем этот процесс переработки можно будет реализовать за пределами лабораторного стенда. Команда планирует дополнительно проанализировать свойства композитных материалов, которые возникают при сочетании ПЭТ с мономерами растительного происхождения, и протестировать процесс на масштабируемость, чтобы определить, насколько хорошо он может работать в производственных условиях. Они также надеются разработать композиты, которые сами могут быть переработаны; современные композиты могут служить годы и даже десятилетия, но в конечном итоге не обязательно подлежат вторичной переработке.
Кроме того, команда NREL планирует разработать аналогичные технологии для переработки других типов материалов.
«Масштаб производства ПЭТ превосходит масштабы производства композитов, поэтому нам нужно гораздо больше решений по вторичной переработке, чтобы действительно оказать глобальное влияние на утилизацию пластмасс с помощью технологий, подобных предложенной в текущем исследовании», – говорит первый автор Николас Роррер, инженер NREL. кто также участвовал в исследовании.