Hiilidioksidin talteenotto ja varastointi on välttämätöntä ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden vähentämiseksi. Mutta hiilidioksidin kierrättäminen ympäristöystävällisten muovien luomiseksi on jotain uutta, jota tutkijat kokeilevat. Li×gen yliopiston kemistien johtama ryhmä on kehittänyt innovatiivisen menetelmän kierrätettävän muovin valmistamiseksi hiilidioksidilla (CO2).
Liègen yliopiston kemistit ovat onnistuneesti kehittäneet edelläkävijäksi polyuretaanin tuotantotekniikan, jossa käytetään hiilidioksidia innovatiivisten ja erittäin kierrätettävien muovien valmistukseen . Liègen yliopiston tutkijoiden yhteistyössä Monsin yliopiston ja Baskimaan yliopiston kanssa tekemässä tutkimuksessa on raportoitu uusi tekniikka helposti kierrätettävien polyuretaanimuovien valmistamiseksi.
Liègen yliopiston makromolekyylien koulutus- ja tutkimuskeskuksen (CERM) kemisti Christophe Detrembleur selittää: ”Tämä luku on hämmästyttävä, mutta ei yllättävä, koska muovit, jotka tunnetaan myös synteettisinä polymeereinä, ovat saavuttaneet suurta menestystä korvaamattomien ominaisuuksiensa ansiosta: ne ovat kevyitä, halpoja ja uskomattoman monipuolisia. Sillä, että niitä on vaikea kierrättää tai jopa mahdotonta kierrättää kestomuovien tapauksessa, on vakavia seurauksia.”
Hyödykemuovit ovat mullistaneet teollisuuden maailmanlaajuisesti. Rakentamisesta ja vaatteista ajoneuvoihin ja elintarvikepakkauksiin, näistä muoveista on tullut olennainen osa jokapäiväistä elämäämme. Itse asiassa niiden maailmanlaajuisen käytön vuonna 2019 arvioitiin olevan huikeat 460 miljoonaa tonnia.
Muovien kyvyttömyys kierrättää ei ainoastaan johda niiden tuotannossa käytettyjen fossiilisten luonnonvarojen ehtymiseen, vaan myös niiden jatkuvaan esiintymiseen luonnossa ja valtamerissä. Yhteiskunnassamme on ratkaisevan tärkeää kehittää ja tuottaa nopeasti muovia, joka voidaan kierrättää vaivattomasti, kun ne saavuttavat käyttöikänsä lopussa.
CERMin tohtoriopiskelija ja artikkelin ensimmäinen kirjoittaja Thomas Habets selittää: ”Tämän lähestymistavan erityispiirre on hiilidioksidin (CO2) – yhteiskuntamme merkittävän ja symbolisen jätteen – käyttö raaka-aineena näiden uusien tuotteiden valmistuksessa tarvittavien rakennuspalikoiden eli monomeerien tuotannossa. Monomeerien rakennetta voidaan helposti muokata, mikä mahdollistaa muovien valmistuksen, joilla on laaja valikoima ominaisuuksia, erittäin muovattavista elastomeereistä, kuten silikoneista, jäykempiin materiaaleihin, kuten polystyreeniin.”
Toisin kuin pitkistä molekyyliketjuista valmistetuilla muoveilla, näillä CO2:sta valmistetuilla kestävillä muoveilla on ainutlaatuinen kemiallinen rakenne , joka muodostaa kolmiulotteisen verkon. Tämä ominaisuus, jota tyypillisesti esiintyy vaikeasti kierrätettävissä kestomuoveissa, antaa niille paremman kestävyyden ja vastustuskyvyn.
Hiilidioksidin kierrätyksestä kehitetyillä polyuretaaneilla on innovatiivisia dynaamisia kemiallisia sidoksia. Tämä tarkoittaa, että kertamuovikoostumuksestaan huolimatta niitä voidaan helposti muokata kemiallisten sidosten vaihdolla miedoissa reaktio-olosuhteissa.
Katso myös : Toiveikas loppu muoviriippuvuudelle kierrätettävän polymeerin avulla
Tämän uuden teknologian tärkein etu on sen kyky laajentaa käytettävissä olevien kiinteistöjen valikoimaa ja samalla tarjota lukuisia menetelmiä materiaalien kierrätykseen niiden elinkaaren lopussa.
Habets selittää: ”Näitä uusia muoveja voidaan kierrättää monella tapaa, joko yksinkertaisesti muotoilemalla niitä uudelleen kuumentamalla, sekoittamalla erityyppisiä muoveja uusien ominaisuuksien omaavien hybridimateriaalien luomiseksi tai hajottamalla ne monomeereikseen, mikä on ihanteellista lisäaineiden, kuten väriaineiden, poistamiseksi tai komposiittien kierrättämiseksi.”
Keskittyen hiilidioksidin hyödyntämisen tulevaan teollistumiseen, tämä tutkimus korostaa jäte-CO2:n suoraa hyödyntämistä arvokkaana kemiallisena resurssina. Christophe Detrembleur toteaa: "Tämä on ensimmäinen alustava tutkimus, jossa käytetään uusia rakennuspalikoitamme ja muovejamme, mutta on varsin huomionarvoista nähdä, että materiaalimme voivat jo saavuttaa ominaisuuksia, jotka ovat samanlaisia kuin jotkut perinteiset öljystä peräisin olevat muovit."
Mahdollisena ratkaisuna esiin nouseva hiilidioksidin kierrätys ympäristöystävällisten muovien valmistamiseksi tämän uuden teknologian avulla mahdollistaa kestävien muovien kehittämisen laajalla ominaisuuksien kirjolla, joka vastaa vaivattomasti jokapäiväisten sovellustemme vaatimuksiin.
Lähde : Kohti kierrätettäviä CO2-pohjaisia lämpökovettuvia muoveja
