Преобразование полиэтиленовых отходов в жидкое топливо

Источник: tribuna.ru

Наше время часто называют «веком пластика», из-за того, что человечество генерирует большое количество пластиковых отходов. Среди этих отходов большую долю занимает полимер под названием полиэтилен низкой плотности (LDPE). Он используется для изготовления различных контейнеров, медицинского и лабораторного оборудования, компьютерных комплектующих и, конечно же, пластиковых пакетов. Часть полиэтиленовых отходов подвергается переработке, но львиная доля пластикового мусора попадает на свалку. Индийские химики Ачут Кумар Панда (Университет технологии и управления Центуриона, Одиша) и Рагхубанш Кумар Сингх (Национальный технологический институт, Орисса) разработали коммерчески эффективную технологию преобразования LDPE в жидкое топливо.

Этот процесс может не только снизить нагрузки на свалки, но и смягчить дефицит поставок нефти в условиях роста спроса на топливо. Команда индийских ученых провела эксперименты по нагреву полиэтиленовых отходов до температуры 400-500 градусов по Цельсию. Нагрев проводился в присутствии катализатора каолина. В ходе процесса, известного как термо-каталитическое разложение, длинные полимерные цепи распались на большое количество мелких и богатых углеродом молекул. Используя методы газовой хроматографии и масс-спектрометрии, ученые определили, что в продуктах распада присутствуют главным образом парафины и олефины. Эти молекулы, включающие от 10 до 16 атомов углерода, являются обычными компонентами жидкого топлива, произведенного из нефтепродуктов.

Что касается катализатора, каолин представляет собой глинистый материал, содержащий алюминий и кремний. Он обеспечивает большую реактивную поверхность, на которой полимерные молекулы могут находиться и подвергаться воздействию высокой температуры внутри реактора. Команда оптимизировала реакцию при 450 градусах по Цельсию с наименьшим количеством каолина. При таких условиях процесс позволяет получать 70% выход, или 700 грамм топлива на килограмм пластиковых отходов. Возможно было бы повысить выход до 80% и уменьшить время реакции, но это бы потребовало большее количество катализатора — до 1 кг каолина на 2 кг отходов.