«На небе только и разговоров, что о море». Интересно, а говорят ли там о пластике, которого в нем полно? Он загрязняет океаны, почвы, атмосферу, наносит вред локальным и глобальной экосистемам — вы все это и так знаете. Можно еще вспомнить Большое тихоокеанское мусорное пятно, но зачем расстраиваться. Убрать бы все это, но как?
Ученые постоянно ищут способы, как утилизировать пластик безопасно и эффективно. Одна из новых перспективных разработок — преобразование пластмасс в газ без каких-либо вредных побочек. Более того, получаемые в результате переработки продукты можно еще и применять в промышленности с пользой для человека. В посте расскажу о принципе действия этой технологии, ее перспективах и значении для окружающей среды. Поехали!
Традиционные методы переработки пластика
У традиционных способов утилизации пластмасс, таких как переработка или сжигание, есть крупные недостатки. При сжигании пластик выделяет опасные химические вещества, включая диоксины и фураны: они токсичны и могут нанести вред здоровью людей и окружающей среде.
А утилизация пластиков — сложный процесс в плане организации работы и технологий. Он требует сортировки различных типов материалов, ведь не все пластики можно переработать при помощи одной технологии, они разные. В итоге утилизация сложна, дорога и далеко не всегда эффективна.
Из-за всего этого большая часть пластикового мусора не перерабатывается, а оказывается на свалках или в океанах. Там это все может разлагаться сотни лет, выделяя микропластик в окружающую среду. От мусора не спрятаться, не скрыться. Даже на таких райских островах, как Бали, на пляж выносит горы мусора — в том числе принесенного извне.
Превращение пластика в ценный газ
Недавно исследователи из Калифорнийского университета в Беркли предложили еще один метод переработки полимеров. Используется реакция с применением катализаторов на основе систем натрий - оксид алюминия и оксид вольфрама - оксид кремния. Катализаторы разрушают углерод-углеродные связи в пропилене. Это приводит в конечном итоге к разложению этих полимеров на изобутилен и пропилен. Оба соединения могут быть использованы в органическом синтезе.
В отличие от сжигания, процесс переработки с использованием катализаторов не приводит к образованию токсичных веществ вроде тех же диоксинов. То есть новая технология наносит меньше вреда окружающей среде, чем обычные методы переработки. А еще она позволяет перерабатывать полимеры без необходимости их предварительного разделения (как правило, ручного) — это упрощает обращение с пластиковыми отходами. Это огромный шаг вперед: уменьшается потребность в сложных системах сортировки, снижается стоимость переработки пластиков.
Вот что говорят ученые о значении своего метода: «Поскольку полипропилен и полиэтилен — одни из самых трудных и дорогих для разделения пластиков в смешанных отходах, крайне важно научиться эффективно перерабатывать и тот и другой». Исследования показывают, что процесс можно масштабировать, он не чисто лабораторный. А это уже делает его привлекательным для промышленного использования. Конечно, сначала нужно провести дополнительные исследования и оптимизировать технологию, чтобы сделать ее коммерчески выгодной. С этим проблемы.
В чем сложности
Несмотря на огромные преимущества новой технологии, остаются определенные вызовы. Их нужно решить, прежде чем она станет широко применимой:
Во-первых, технология пока находится на стадии разработки, и для ее масштабного внедрения потребуются дополнительные исследования и финансирование. Во-вторых, остаются вопросы по поводу экономической целесообразности процесса: хотя он эффективен химически, использование катализаторов требует значительных затрат на энергию. Ну вы знаете, платина стоит немало. В-третьих, нужна инфраструктура для переработки отходов. Сейчас большинство систем утилизации ориентированы на традиционные способы сортировки и переработки пластмасс, а это требует времени и инвестиций для адаптации к новому процессу. Бизнес далеко не сразу готов использовать любую новинку, какой бы перспективной она ни была.
Короче, технология должна пройти строгие экологические и экономические тесты, прежде чем она сможет быть применена в глобальном масштабе. Это требует времени и дополнительных ресурсов.
Перспективы нового метода
В случае успешного внедрения технологии можно будет значительно сократить объемы пластиковых отходов, которые сейчас попадают на свалки и загрязняют окружающую среду. Это не только снизит уровень загрязнения, но и позволит разработать замкнутый цикл переработки, где отходы могут быть повторно использованы для создания новых материалов.
Авторы проекта рассматривают возможность сбора и дальнейшего применения получаемых газов в различных отраслях промышленности, например в энергетике и химическом производстве. Это поможет сократить выбросы углерода и повысить эффективность использования природных ресурсов.
Если ученые доведут технологию до ума, то есть сделают ее пригодной для применения в промышленности, она может стать основой для более чистого и эффективного способа утилизации пластика без опасных побочных продуктов. Даже при всех сложностях такие перспективы впечатляют. Возможно, именно эта технология станет началом очищения пляжей (да и не только их), от вездесущих пластиковых бутылок и стаканчиков.
