Kohtaamme suurinta ympäristöhaastettamme, muovin saastumista. Yleisimmin käytettyä PET-muovia on kaikkialla ja vain 30 % niistä voidaan kierrättää mekaanisesti. Nostaakseen tätä määrää tutkijat etsivät kemiallisia prosesseja, jotka voisivat kierrättää tavallista muovijätettä.
Virginia Techin tutkimusryhmä, jota johtivat tohtoriopiskelija Adam McNeeley ja alumniprofessori YA Liu, löysi kemiallisen prosessin yleisen muovijätteen , kuten polyeteenitereftalaatin (PET), tehokkaaseen kierrätykseen. Heidän työnsä tarjoaa kattavan arvion PET-depolymerointiprosessien termodynamiikasta, kemiasta, puhdistuksesta, jätteenkäsittelystä ja kestävästä suunnittelusta.
Tutkijat loivat simulaatiomallin, joka kvantifioi massa- ja energiataseet, energiantarpeen ja hiilidioksidipäästöt neljälle depolymerointiprosessille, mikä tarjoaa kvantitatiivisen perustan teollisuuden toimijoille.
”PET:iä voidaan depolymeroida monella eri tavalla, ja kolmea kehitetään aktiivisesti kaupalliseen käyttöön. Me osoitamme, miten nämä eri menetelmät vertautuvat kemiallisen prosessoinnin näkökulmasta”, McNeeley sanoo.
Tärkeimmät kohokohdat: Kemiallinen prosessi auttaa kierrättämään muovijätettä
- Kolmen tärkeimmän kemiallisen kierrätysprosessin analyysi, glykolyysi, metanolyysi ja hydrolyysi.
- Glykolyysi oli vähiten energiaintensiivinen prosessi, ehkä helpomman puhdistuksen vuoksi.
- Metanolyysi osoittaa tarkkuutta, kun käynnissä oleva puhdistusprosessi oli monimutkainen.
- Hydrolyysi on monimutkaisin ja energiaintensiivisin prosessi.
- Analysoidut depolymerointireitit käyttämällä etyleeniglykolia, metanolia tai vettä monomeerien tuottamiseksi, jotka voidaan puhdistaa ja muuttaa takaisin kierrätetyksi PET-polymeeriksi.
”Tämän tutkimuksen tärkein tarkoitus on tunnistaa ja kehittää halvimmat ja tehokkaimmat tavat kierrättää PET:tä. Yleisöllä on selkeä halu käyttää kierrätysmateriaaleista valmistettuja tuotteita, mutta jos kierrätysmateriaali maksaa paljon enemmän kuin neitseellinen materiaali, ihmiset ostavat kierrätysmateriaalia epätodennäköisemmin”, McNeeley sanoo.
Opiskelun mahdollisuudet
- Kemiallinen depolymerointi avaa erilaisia puhdistusreittejä, mikä mahdollistaa teoreettisesti minkä tahansa laadukkaan PET-jätteen kierrätyksen, mukaan lukien pakkaukset ja tekstiilit, jotka muodostavat suurimman osan PET:n loppukäytöstä.
- Yritykset, kuten Eastman Chemical Co., kehittävät aktiivisesti PET-kemikaalien kierrätystekniikoita, ja ensimmäinen laajamittainen depolymerointiyksikkö Yhdysvalloissa on jo rakennettu Kingsportissa, Tennesseen osavaltiossa.
Oletko kuullut, että mies kierrättää kuivajätettä ja tarjoaa palkkioita vastineeksi?
Rajoitukset että Käsitellä asiaa
- Mekaaninen kierrätys ei voi poistaa tiettyjä väriaineita ja PET-jätteen epäpuhtaudet.
- Joillakin prosesseilla on tasapainon rajoituksia mikä vähentää tuotteen tuottoa.
- Korkeat lämpötilat voi aiheuttaa hajoamista ja ei-toivottujen sivutuotteiden muodostumista.
- Liuottimien, kuten metanolin ja etyleeniglykolin, erottaminen tuotteista on energiaintensiivinen.
Tutkijat päättelevät, että on mahdollista, että kemialliset prosessit voisivat kierrättää tavallista muovijätettä. Työtä on kuitenkin vielä tehtävänä prosessin aikana kohtaamien haasteiden voittamiseksi.
Lähde : Tutkijat analysoivat, miten kemiallinen prosessi voisi auttaa kierrättämään yleistä muovijätettä
