Новый метод разложения полиэтилентерефталата (ПЭТ) – пластиковых отходов, содержащихся в бутылках и текстиле, – на ценные химические соединения разработан исследователями из Токийского столичного университета. Процесс использует легкодоступный железный катализатор и обычные спирты, что может стать значительным шагом к циркулярной экономике пластика.
Проблема пластиковых отходов
Загрязнение пластиком – острая экологическая проблема. Хотя механическая переработка (повторное использование пластика в исходной форме) существует, она часто ухудшает качество материала со временем. Химическая переработка – разложение пластика на его строительные блоки – рассматривается как более устойчивое решение, но существующие методы часто требуют жестких условий и дорогих материалов.
Новый подход: Железокатализируемая деполимеризация
Исследовательская группа под руководством профессора Котохиро Номура разработала метод, который эффективно разлагает ПЭТ на его компоненты – диэфиры терефталевой кислоты, – используя только хлорид железа(III) (FeCl3) в качестве катализатора и спирты в качестве растворителя. Этот подход работает при умеренных температурах (120–180°C) и не требует использования сильных кислот или оснований, что делает его проще и экологичнее, чем многие существующие процессы химической переработки.
Ключевые преимущества метода
- Высокий выход: Процесс обеспечивает почти полную конверсию пластиковых отходов (99,7–99,9% выход) даже при масштабировании.
- Селективность: Метод селективно разлагает ПЭТ, даже в смесях с другими материалами, такими как хлопок или другие пластики.
- Экономическая эффективность: Хлорид железа(III) – недорогой и широко доступный катализатор.
- Экологичность: Процесс избегает использования агрессивных химикатов и работает при умеренных температурах.
Последствия для циркулярной экономики
Это исследование предоставляет перспективное решение для эффективного преобразования пластиковых отходов в пригодные для повторного использования химические сырьевые материалы. Деполимеризуя ПЭТ на его строительные блоки, метод позволяет создать замкнутую систему, в которой пластиковые отходы могут быть преобразованы в новые продукты, снижая зависимость от первичных материалов и минимизируя воздействие на окружающую среду. Метод может быть особенно ценным для переработки смешанных потоков пластиковых отходов, где механическая переработка часто непрактична.
Финансирование и контекст исследования
Исследование проводилось в рамках программы CREST Японского агентства науки и технологий (JST), посвященной передовым методам деградации полимеров и химической переработке. Это указывает на более широкие усилия в Японии по разработке устойчивых решений для управления пластиковыми отходами.
Разработка этого эффективного и селективного метода химической переработки представляет собой значительный шаг к более циркулярной экономике пластика, предлагая жизнеспособный путь для преобразования отходов в ценные ресурсы.
