Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Ny proces tackler forurening på to fronter af plastaffald og brændstofemissioner

Plastaffald kan omdannes til dieselbrændstof ved en proces udviklet på Ames National Laboratory. Kredit:Ryan Riley, Iowa State University

Hvad hvis vi kunne hjælpe det globale plastikaffaldsproblem og transportindustrien med den samme teknologi?



Et hold videnskabsmænd fra det amerikanske energiministeriums Ames National Laboratory gør netop det. Holdet, ledet af Aaron Sadow og Wenyu Huang, udviklede for nylig en kemisk konverteringsproces, der fremstiller diesel af plastikaffald.

Plast er vigtige materialer med egenskaber, der fører til mange anvendelser, herunder sikker opbevaring af fødevarer, letvægtselektronik og sanitært medicinsk udstyr. Blandt dets mange anvendelser er engangsplastikprodukter et populært valg, da de er billigere at fremstille og transportere end varer fremstillet af andre tungere eller sarte materialer.

Affaldet fra disse "engangsprodukter" er det primære problem med plast. Kasseret plast holder sig tusinder af år på lossepladser, og delvis nedbrydning og dårlig affaldshåndtering har udvasket plastik til det naturlige miljø såvel som i vores drikkevand og fødevarer, hvilket forårsager farer for både dyreliv og mennesker.

"Vi konvergerer på en krise, der forværres af emissioner, der påvirker luftkvaliteten og klimaændringer, som kræver, at vi bruger vores naturressourcer mere effektivt, herunder de fossile ressourcer, der bruges til at fremstille plastik og flydende brændstoffer," sagde Sadow. "Men ved at se holistisk på energi og brændstoffer, kemikalier og materialer og deres naturlige forsyning, kan vi designe bæredygtige løsninger til vores plastaffalds- og energiproblemer."

Transport-, fremstillings-, bygge- og landbrugsindustrien er stærkt afhængig af diesel til at levere strøm efter behov, skabe varer og transportere produkter og mennesker over hele verden. En måde, hvorpå forskerne arbejder på at forbedre bæredygtigheden og reducere transportindustriens miljøpåvirkninger, er ved at udforske alternative brændstofkilder som denne plastik-afledte diesel.

Holdet udviklede en et-trins proces, der omdanner plastikaffald til diesel direkte. "Der er en konkurrencefordel ved at lave det af plastik, hvis du kan omgå de massive raffinaderier, og det er præcis, hvad vores teknologi gør," forklarede Sadow.

Sammenligning mellem diesel fremstillet af plastaffald og diesel med lavt svovlindhold fra en lokal tankstation. Kredit:U.S. Department of Energy Ames National Laboratory

Den proces, de udviklede, er baseret på katalyse, som involverer brug af et bestemt kemikalie (en katalysator) til at hjælpe med at bryde de polymerer, der danner plastaffaldet, fra hinanden. Sadow forklarede, at konventionelle katalysatorer skaber en række produkter, der skal igennem energikrævende separationsprocesser for at lave nyttige produkter. Katalysatorerne, der anvendes i Ames Lab-processen, er imidlertid selektive i, hvordan de adskiller polymererne. Denne selektivitet betyder, at det ønskede kemikalie kommer direkte fra reaktionen, i dette tilfælde dieselbrændstof.

Denne proces til dieselproduktion er mere miljøvenlig og effektiv end at fremstille diesel af råolie. Det resulterer også i en renere brændende diesel. Dieselen er renere, fordi den ikke har svovl. "Det er svært at fjerne svovl fra råolie. Det er en dyr del af raffineringsprocessen," sagde Huang. "Plast har i sagens natur ikke svovl i sig, fordi det allerede er raffineret."

Denne renere diesel kan hjælpe transportindustrien ved at forbedre emissionerne og give et alternativ til fossile brændstoffer. Samtidig vil færre plastik gå til lossepladser og ud i miljøet.

Leveret af Ames National Laboratory




Varme artikler