Nova tehnologija plastiku pretvara u čist vodonik - Od sunčeve energije do goriva budućnosti

Naučnici su razvili metodu za pretvaranje plastičnog otpada u čisti vodonik korišćenjem sunčeve energije i kiseline iz starih automobilskih akumulatora.




U novoj studiji istraživači su otišli korak dalje: ne samo da su povratili monomere, već su plastični otpad pretvorili u druge vredne hemijske proizvode.


Naučnici su najpre sproveli depolimerizaciju. Fokusirali su se na PET plastiku, usitnili uzorke plastičnih flaša u fini prah i rastvorili ih u koncentrovanoj sumpornoj kiselini.

- Zagrevali smo smešu na 140 stepeni Celzijusa i tako hidrolizovali plastiku nazad u njene monomere. Kod PET plastike to su etilen-glikol i tereftalna kiselina - rekao je za Live Science Kaj Kvarteng, glavni autor studije i istraživač sa Kembridž univerziteta, ističući da su obe supstance vredne industrijske hemikalije.

Međutim, umesto da koriste novu sumpornu kiselinu iz laboratorijske boce, tim je uočio priliku da iskoristi još jedan problematičan otpad.

- Sumporna kiselina je sastavni deo automobilskih akumulatora, ali se tokom reciklaže iz njih uglavnom izdvaja samo olovo. Mogli bismo da izdvojimo kiselinu iz baterija i upotrebimo upravo nju. To predstavlja snažan argument u prilog održivosti - rekao je Kvarteng. Tereftalna kiselina se pritom spontano izdvaja iz reakcije, ostavljajući kiselu smešu bogatu etilen-glikolom.


Odlučili su se za sistem zasnovan na metalu molibdenu i dodali ga direktno u smešu.

- Kada katalizator izložimo svetlosti, on oksiduje etilen-glikol, pri čemu nastaju elektroni. Ti elektroni mogu da pretvore protone, prisutne u kiseloj smeši, u vodonik, dok se etilen-glikol oksiduje u sirćetnu kiselinu - objasnio je Kvarteng.Vodonik i sirćetna kiselina nastali u ovom procesu manje su vredni od samog etilen-glikola, ali je ključna prednost to što ovakav pristup otvara održiv put za druge srodne hemijske procese, smatra Ervin Rajsner, profesor energetike i održivosti na Kembridžu.



Međutim, u nastavku istraživanja objavljenom u ponedeljak, 4. maja, u časopisu "Angewandte Chemie International Edition", naučnici su pokazali kako njihov novi proces može da se koristi za hidrogenizaciju jedinjenja koja sadrže azot i njihovo pretvaranje u važne farmaceutske gradivne komponente.

- Kada za ovu hidrogenizaciju koristimo plastiku, ugljenični otisak smanjujemo za polovinu - rekao je Kvarteng.

Tim sada radi na prilagođavanju procesa potrebama industrije i planira da ga testira u protočnom reaktoru, sistemu koji neprekidno pretvara reaktante u proizvode, umesto da proizvodi vodonik u odvojenim serijama.

Amit Kumar, istraživač katalize sa Škole za hemiju pri Univerzitetu u Sent Endruzu, rekao je za Live Science da je impresivna upotreba tolikog broja recikliranih reagensa, ali je upozorio da bi fotohemijski deo procesa mogao da predstavlja izazov za industrijsku primenu.

- Veoma je zanimljivo to što plastiku možete koristiti kao izvor vodonika, a sa naučne strane je uzbudljivo i to što se koristi vidljiva svetlost. Sledeći korak ka komercijalizaciji biće povećanje obima procesa i demonstracija rada u protočnom sistemu - rekao je Kumar.

Joule

PET plastika

Live Science

Kembridž univerzitet

Škola za hemiju Univerzitet u Sent Endruzu

Kaj Kvarteng

Ervin Rajsner

Amit Kumar

vodonik

biogorivo