Die Zugabe dieser Einwegkunststoffe hat sich jedoch als deutlich kostengünstiger erwiesen, als sie zu verwerten und zu recyceln.
Typischerweise erfordert das Recycling von Kunststoffen das „Knacken“ oder Aufbrechen der starken und stabilen Bindungen, die sie auch in der Umwelt so langlebig machen. Dieser Crackschritt erfordert hohe Temperaturen, was ihn teuer und energieintensiv macht.
Neu ist hier die Kombination des Crack-Schrittes mit einem zweiten Reaktionsschritt, der die Umwandlung in einen flüssigen benzinähnlichen Kraftstoff ohne unerwünschte Nebenprodukte sofort vollzieht. Im zweiten Reaktionsschritt werden sogenannte Alkylierungskatalysatoren eingesetzt. Diese Katalysatoren sorgen für die chemische Reaktion, die derzeit von der Ölindustrie verwendet wird, um die Oktanzahl von Benzin zu verbessern.
Entscheidend bei dieser Studie ist, dass die Alkylierungsreaktion unmittelbar auf den Crackschritt in einem Reaktionsgefäß nahe Raumtemperatur (70 Grad C/158 Grad F) folgt.
„Sich zu arrangieren, nur um Bindungen zu brechen, führt dazu, dass sie unkontrolliert eine andere bilden, und das ist ein Problem mit anderen Ansätzen“, sagte er. Oliver Y. Gutiérrez, Studienautor und Chemiker bei PNNL. „Die Geheimformel dabei lautet: Wenn Sie in unserem System eine Bindung auflösen, stellen Sie gezielt und sofort eine neue her, die Ihnen das gewünschte Endprodukt liefert. Es ist auch das Geheimnis, das diese Umwandlung bei niedriger Temperatur ermöglicht.“
In ihrer Studie zitierte ein Forschungsteam unter der Leitung von Forschern der Technischen Universität München in Deutschland separate neuere Entwicklungen in der Ölindustrie, um den zweiten Teil des hier beschriebenen Verfahrens zur Verarbeitung von Rohöl zu kommerzialisieren.
„Die Tatsache, dass die Industrie diese neuen Alkylierungskatalysatoren erfolgreich übernommen hat, zeigt ihre stabile, robuste Natur“, sagte Johannes Lercher, leitender Autor der Studie, Direktor des Integrated Catalysis Institute am PNNL und Professor für Chemie an der TUM. „Diese Forschung weist auf eine praktische neue Lösung hin, um den Kohlenstoffkreislauf von Kunststoffabfällen zu schließen, die der Umsetzung näher ist als viele andere vorgeschlagen.“
In ihrer Studie bemerken die Forscher eine Einschränkung ihrer Ergebnisse. Das Verfahren eignet sich für Produkte aus Polyethylen niedriger Dichte (LDPE, Kunstharz Code Nr. 4), wie Kunststofffolien und Quetschflaschen, sowie Polypropylenprodukte (PP, Kunstharz Code Nr. 5), die normalerweise nicht am Straßenrand gesammelt werden Recycling-Programme. Vereinigte Staaten. Polyethylen hoher Dichte (HPDE, Kunstharzcode Nr. 2) würde eine Vorbehandlung erfordern, damit der Katalysator auf die Bindungen zugreifen kann, die er zum Aufbrechen benötigt.
Auf Öl basierender Kunststoffabfall ist eine ungenutzte natürliche Ressource, die als Ausgangsmaterial für nützliche nachhaltige Materialien und Brennstoffe dienen kann. Mehr als die Hälfte der jährlich weltweit produzierten 360 Millionen Tonnen Kunststoff sind die Kunststoffe, die Gegenstand dieser Studie sind. Aber einen Berg Plastik zu betrachten und seinen Wert zu erkennen, erfordert die Denkweise eines Innovators, den Einfallsreichtum eines Chemikers und das Verständnis eines Realisten für die damit verbundenen wirtschaftlichen Zusammenhänge. Diese Wissenschaftler versuchen, die Dynamik zu ändern, indem sie ihr Fachwissen anwenden, um chemische Bindungen effizient aufzubrechen.
„Um das Problem des hartnäckigen Plastikmülls zu lösen, müssen wir einen Wendepunkt erreichen, an dem es sinnvoller ist, ihn zu sammeln und zu recyceln, als ihn als Wegwerfartikel zu behandeln“, sagte Lercher. „Wir haben hier gezeigt, dass wir unter milden Bedingungen schnell etwas ändern können, was einer der Anreize ist, diesen Wendepunkt zu erreichen.“
HT
Quelle: ANI
Quelle: Die nordische Seite