Дослідники розробили технологію, яка дозволяє перетворювати змішані пластикові відходи на водень високої чистоти без попереднього сортування. Новий метод одночасно допомагає боротися із пластиковим забрудненням і відкриває нові можливості для виробництва чистого пального.
Про це пише Phys.org.
Нову технологію створила міжнародна група вчених під керівництвом дослідників Інженерної школи Самуелі Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та Жіночого університету Іхва у Південній Кореї. Результати дослідження опублікували в журналі *Proceedings of the National Academy of Sciences*.
Метод ґрунтується на лужній термічній обробці, під час якої гідроксид натрію під дією тепла реагує з органічними матеріалами та сприяє виділенню водню. Технологія дає змогу переробляти в одному реакторі суміш поліетилентерефталату, поліетилену та поліпропілену й отримувати водень із чистотою понад 90%.
«Ми вирішуємо одразу дві актуальні глобальні проблеми. Пластикові відходи накопичуються із загрозливою швидкістю, а чистий водень необхідний для декарбонізації енергетики. Ця технологія вирішує обидва ці завдання творчим і масштабованим способом», — сказала співавторка дослідження А-Хьон (Алісса) Парк.
Новий процес адаптували на основі технології, яку раніше використовували для перетворення біомаси, зокрема морських водоростей, на газоподібний водень. Під час експериментів дослідники модифікували цей підхід для роботи зі змішаними пластиковими відходами.
Випробування показали, що з поліетилентерефталату вдалося отримати значно більше водню за температури, яка на 300–400 градусів Цельсія нижча, ніж під час традиційної парової газифікації.
Для поліетилену та поліпропілену вчені розробили додатковий етап попередньої термічної окислювальної обробки. Після короткочасного нагрівання на повітрі ці матеріали також почали ефективно виробляти газоподібний водень.
Під час реакції вуглець не потрапляє в атмосферу у вигляді вуглекислого газу. Його зв’язує гідроксид натрію, перетворюючи на твердий карбонат натрію.
Аналіз показав, що понад 75% вуглецю з пластику переходить у стабільний карбонат або рідкі органічні залишки. Менше 13% утворюється у газоподібному стані, а прямі викиди вуглецю залишаються мінімальними.
Дослідники також зазначили, що карбонат натрію можна додатково перетворити на карбонат кальцію. Це дає змогу надовго зафіксувати вуглець у мінералі, який широко використовують у промисловості.