Новаторская переработка превращает смешанные отходы в пластик премиум-класса без воздействия на климат.

В настоящее время перерабатывается лишь часть материала, который можно превратить в новый пластик. Теперь исследователи продемонстрировали, как атомы углерода в смешанных отходах могут заменить все ископаемое сырье при производстве новых пластмасс. Этот метод переработки, вдохновленный природным углеродным циклом, может устранить воздействие пластиковых материалов на климат и даже очистить воздух от углекислого газа.

«В отходах достаточно атомов углерода, чтобы удовлетворить потребности всего мирового производства пластмасс. Используя эти атомы, мы можем отделить новые пластиковые продукты от поставок первичного ископаемого сырья. Если этот процесс будет осуществляться за счет возобновляемых источников энергии, мы также получим пластиковые изделия с более чем на 95% меньшим воздействием на климат, чем те, которые производятся сегодня, что фактически означает отрицательные выбросы для всей системы», — говорит Хенрик Тунман, профессор энергетических технологий Технологического университета Чалмерса и один из авторов исследования, опубликованного в тот Журнал чистого производства.

Чтобы достичь циклического цикла, нам необходимо лучше использовать ресурсы, которые уже используются в обществе. Хенрик Тунман и его исследовательская группа хотят сосредоточиться на важном ресурсе, который сегодня часто угасает: атомах углерода в наших отходах, которые в настоящее время сжигаются или попадают на свалки, а не перерабатываются. Это стало возможным благодаря технологиям, нацеленным на использование углерода, содержащегося в пластиковых, бумажных и древесных отходах, с пищевыми остатками или без них, для создания сырья для производства пластмасс того же разнообразия и качества, что и те, которые в настоящее время производятся из ископаемого сырья.

Так же, как природа Современные методы переработки пластика способны заменить не более 15-20% ископаемого сырья, необходимого для удовлетворения спроса общества на пластик. Предложенные исследователями передовые методы основаны на термохимических технологиях и предполагают нагрев отходов до 600-800 градусов Цельсия. Затем отходы превращаются в газ, который после добавления водорода может заменить строительные блоки пластика. Использование этого метода переработки может отделить новые пластиковые изделия от поставок нового ископаемого сырья.

Исследователи, стоящие за исследованием, разрабатывают метод термохимической переработки, который производит газ, который затем можно использовать в качестве сырья на тех же заводах, на которых в настоящее время производятся пластиковые изделия из ископаемой нефти или газа. Различные виды отходов, такие как старые пластиковые изделия и бумажные стаканчики, с остатками пищи или без них, помещаются в реакторы Чалмерсской энергоцентрали.

«Ключом к более широкой переработке является взгляд на остаточные отходы совершенно по-новому: как на сырье, полное полезных атомов углерода. Тогда отходы приобретают ценность, и вы можете создать экономические структуры для сбора и использования материала в качестве сырья по всему миру», — говорит Хенрик Тунман.

Принцип процесса основан на естественном углеродном цикле. Растения, когда увядают, расщепляются на углекислый газ, а углекислый газ, используя солнце в качестве источника энергии и фотосинтез, затем создает новые растения.

«Однако наша технология отличается от того, как она работает в природе, потому что нам не нужно идти в обход атмосферы, чтобы циркулировать углерод в форме углекислого газа. Все атомы углерода, которые нам нужны для производства пластика, могут быть переработаны. найдены в наших отходах и могут быть переработаны с использованием тепла и электричества», — говорит Хенрик Тунман.

Расчеты исследователей показывают, что энергия для таких процессов может быть получена из возобновляемых источников, таких как солнечная, ветровая или гидроэнергия, или путем сжигания биомассы, и они будут более энергоэффективными, чем системы, используемые сегодня. Также возможно извлекать избыточное тепло из процессов переработки, что в циркулярной системе компенсирует производство тепла, которое в настоящее время получается при сжигании отходов, одновременно устраняя выбросы углекислого газа, связанные с рекуперацией энергии.

Может заменить ископаемое сырье

Исследование проведено в рамках проекта FUTNERC. Исследователи доказали, что этот процесс может работать в сотрудничестве с производителем пластмасс Borealis в Стенунгсунде, Швеция, где они проверили результаты и показали, что сырье можно использовать для производства пластика, заменяя ископаемое сырье, используемое сегодня.

«Наша цель — создать экономику замкнутого цикла для пластмасс. Наши пластиковые изделия являются ключом к преобразованию к устойчивому обществу, поэтому для нас важно поддерживать подобные исследования. У нас уже есть проекты, которые создают замкнутый цикл для наших пластиковых изделий, но необходимы дополнительные решения, поэтому мы довольны этими отличными результатами, которые могут помочь нам на шаг приблизиться к нашей цели», — говорит Андерс Фрёберг, генеральный директор Borealis AB.