Ny teknologi konverterer plastaffald til jetbrændstof på en time

Washington State University-forskere har udviklet en innovativ måde at omdanne plastik til ingredienser til jetbrændstof og andre værdifulde produkter, gør det nemmere og mere omkostningseffektivt at genbruge plast.

Forskerne i deres reaktion var i stand til at konvertere 90% af plast til jetbrændstof og andre værdifulde kulbrinteprodukter inden for en time ved moderate temperaturer og let finjustere processen for at skabe de produkter, de ønsker. Ledet af kandidatstuderende Chuhua Jia og Hongfei Lin, lektor ved Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering, de rapporterer om deres arbejde i journalen, Kemisk katalyse .

"I genbrugsindustrien, omkostningerne ved genbrug er nøglen, "Lin sagde. "Dette arbejde er en milepæl for os at fremme denne nye teknologi til kommercialisering."

I de seneste årtier har akkumulering af plastikaffald har forårsaget en miljøkrise, forurenende oceaner og uberørte miljøer rundt om i verden. Når de nedbrydes, små stykker mikroplast har vist sig at komme ind i fødekæden og blive et potentiale, hvis ukendt, trussel mod menneskers sundhed.

Genbrug af plast, imidlertid, har været problematisk. De mest almindelige mekaniske genbrugsmetoder smelter plasten og omstøber den, men det sænker dens økonomiske værdi og kvalitet til brug i andre produkter. Kemisk genbrug kan producere produkter af højere kvalitet, men det har krævet høje reaktionstemperaturer og lang behandlingstid, gør det for dyrt og besværligt for industrier at vedtage. På grund af dens begrænsninger, kun omkring 9% af plastik i USA genbruges hvert år.

I deres arbejde, WSU-forskerne udviklede en katalytisk proces til effektivt at omdanne polyethylen til jetbrændstof og højværdismøremidler. Polyethylen, også kendt som #1 plastik, er den mest almindeligt anvendte plast, bruges i et stort udvalg af produkter fra plastikposer, plastik mælkekander og shampooflasker til korrosionsbestandige rør, træ-plast komposittømmer og plastmøbler.

Til processen, forskerne brugte en ruthenium på kulstof-katalysator og et almindeligt anvendt opløsningsmiddel. De var i stand til at omdanne omkring 90% af plastikken til jetbrændstofkomponenter eller andre kulbrinteprodukter inden for en time ved en temperatur på 220 grader Celsius (428 grader Fahrenheit), hvilket er mere effektivt og lavere end temperaturer, der typisk ville blive brugt.

Jia blev overrasket over at se, hvor godt opløsningsmidlet og katalysatoren fungerede.

"Inden forsøget, vi spekulerede kun, men vidste ikke, om det ville fungere, " sagde han. "Resultatet var så godt."

Justering af behandlingsbetingelser, såsom temperatur, tid eller mængde anvendt katalysator, forudsat det kritisk vigtige skridt at være i stand til at finjustere processen for at skabe ønskværdige produkter, sagde Lin.

"Afhængig af markedet, de kan indstille sig på, hvilket produkt de vil generere, " sagde han. "De har fleksibilitet. Anvendelsen af ​​denne effektive proces kan give en lovende tilgang til selektiv fremstilling af produkter af høj værdi ud fra affaldspolyethylen. "

Med støtte fra Washington Research Foundation, forskerne arbejder på at opskalere processen til fremtidig kommercialisering. De mener også, at deres proces kunne fungere effektivt med andre typer plast.