Výzkumníci z Tokijské metropolitní univerzity vyvinuli novou metodu rozkladu polyethylentereftalátu (PET), plastového odpadu nalezeného v lahvích a textiliích, na cenné chemické sloučeniny. Proces využívá snadno dostupný železný katalyzátor a běžné alkoholy, což by mohlo být významným krokem k oběhovému hospodářství plastů.
Problém plastového odpadu
Znečištění plasty je naléhavým problémem životního prostředí. Přestože mechanická recyklace (opětovné použití plastu v původní podobě) existuje, často časem zhoršuje kvalitu materiálu. Chemická recyklace – rozkládání plastů na jejich stavební bloky – je považována za udržitelnější řešení, ale stávající metody často vyžadují drsné podmínky a drahé materiály.
Nový přístup: železem katalyzovaná depolymerizace
Výzkumný tým vedený profesorem Kotohiro Nomurou vyvinul metodu, která účinně rozkládá PET na jeho složky – diestery kyseliny tereftalové – za použití pouze chloridu železitého (FeCl3) jako katalyzátoru a alkoholů jako rozpouštědla. Tento přístup funguje při mírných teplotách (120–180 °C) a nevyžaduje použití silných kyselin nebo zásad, takže je jednodušší a šetrnější k životnímu prostředí než mnoho existujících procesů chemické recyklace.
Klíčové výhody metody
- Vysoká výtěžnost: Proces poskytuje téměř úplnou konverzi plastového odpadu (99,7-99,9% výtěžnost) i v měřítku.
- Selektivita: Metoda selektivně degraduje PET, a to i ve směsích s jinými materiály, jako je bavlna nebo jiné plasty.
- Nákladová efektivita: Chlorid železitý je levný a široce dostupný katalyzátor.
- Eco-Friendly: Proces se vyhýbá použití agresivních chemikálií a funguje při mírných teplotách.
Důsledky pro oběhové hospodářství
Tento výzkum poskytuje slibné řešení pro efektivní přeměnu plastového odpadu na recyklovatelné chemické suroviny. Depolymerizací PET na jeho stavební bloky tato metoda vytváří systém s uzavřenou smyčkou, ve kterém lze plastový odpad přeměnit na nové produkty, čímž se sníží závislost na původních materiálech a minimalizuje se dopad na životní prostředí. Způsob může být zvláště cenný pro zpracování směsných proudů plastového odpadu, kde je mechanická recyklace často nepraktická.
Financování a kontext studie
Výzkum byl proveden v rámci programu CREST Japonské vědecké a technologické agentury (JST) o pokročilé degradaci polymerů a chemické recyklaci. To poukazuje na širší úsilí v Japonsku vyvinout udržitelná řešení pro nakládání s plastovým odpadem.
Vývoj této účinné a selektivní metody chemické recyklace představuje významný krok směrem k cirkulárnějšímu hospodářství plastů, který nabízí životaschopnou cestu k přeměně odpadu na cenné zdroje.
