In een recente ontdekking hebben onderzoekers van Tokyo Metropolitan University een innovatief chemisch proces gevonden voor zero waste plastic upcycling dat plastic afval, zoals polyester van flessen, omzet in waardevolle bouwstenen. De methode gebruikt een kosteneffectief oplosmiddel en een titaniumkatalysator om polyesters te recyclen tot tussenproducten en belangrijke chemicaliën te produceren zoals ketonen, aldehyden en aminen. Het creëert weinig afval, werkt bij normale druk en kan eenvoudig worden opgeschaald.
Een team van onderzoekers van de Tokyo Metropolitan University heeft een innovatieve en interessante ontdekking gedaan. Ze hebben een nieuw chemisch proces ontwikkeld dat een revolutie teweegbrengt in de recycling van polyester , zoals dat in plastic flessen voorkomt. Door deze polyesters om te zetten in morfolineamide, een zeer veelzijdige en waardevolle bouwsteen, hebben ze nieuwe mogelijkheden gecreëerd voor de synthese van diverse verbindingen.
Wat dit proces zo bijzonder maakt, is de opmerkelijke efficiëntie, met een hoge reactieopbrengst en geen afval. Bovendien is het milieuvriendelijk, vrij van schadelijke chemicaliën en gemakkelijk op te schalen voor wijdverspreide toepassing. Dit onderzoeksteam is erin geslaagd de dure, gesloten recyclingcyclus te doorbreken , waardoor plastic afval kan worden omgezet in producten met een hogere waarde.
Traditioneel recyclen versus upcyclen
Recycling speelt een onmisbare rol in onze strijd tegen plastic afval. Het recyclen van polyesters, zoals polyethyleentereftalaat (PET) in plastic flessen, vereist bijvoorbeeld vaak energie om de benodigde chemische reacties heet genoeg te maken, of sterk alkalische omstandigheden die chemisch afval genereren. Uiteindelijk krijgen we tussenproducten die worden gebruikt om dezelfde producten te maken waar ze van afkomstig zijn. Dit kan niet alleen verspilling zijn, maar ook economisch niet haalbaar.
Dat is waar het concept van upcycling om de hoek komt kijken. Onderzoekers zijn actief bezig met het verkennen van manieren om deze gesloten kringloop te doorbreken en plastic afval om te zetten in materialen die waardevoller en nuttiger zijn voor de samenleving. Het omarmen van een open kringloopbenadering zoals deze blijkt een cruciaal element te zijn bij het implementeren van praktische strategieën die onze transitie naar een milieuvriendelijkere samenleving mogelijk maken.
Doorbraak in chemische conversie
Een team onder leiding van universitair hoofddocent Yohei Ogiwara en professor Kotohiro Nomura van de Tokyo Metropolitan University heeft een innovatieve methode ontwikkeld om polyester om te zetten in een veelzijdig bouwblok, met minimale afvalproductie.
Door gebruik te maken van een goedkoop oplosmiddel genaamd morfoline en een kleine hoeveelheid van een op titanium gebaseerde katalysator, slaagden ze erin polyesters om te zetten in morfolineamiden. Dit maakt niet alleen de recycling van polyesters tot tussenproducten voor de productie van nieuwe polyesters mogelijk, maar ook de eenvoudige productie van ketonen, aldehyden en aminen. Deze chemische families zijn essentieel voor het creëren van een breed scala aan waardevolle verbindingen, waardoor dit proces een opmerkelijke vorm van upcycling is.
Het nieuwe proces vereist geen dure materialen of zware omstandigheden en produceert weinig chemisch afval. De opbrengst is hoog en eventueel ongebruikt oplosmiddel kan gemakkelijk worden opgevangen. Bovendien is slechts een kleine hoeveelheid katalysator nodig om de reactie met een redelijke snelheid te laten verlopen, en het product kan worden gescheiden door middel van eenvoudige filtratie.
Zie ook : Plastic hergebruiken om er nuttige zeep van te maken
Het team benadrukt dat de hoofdreactie bij normale druk kan plaatsvinden , zonder dat er speciale reactievaten of -apparaten nodig zijn. Dit maakt de reactie gemakkelijk schaalbaar, zelfs in een laboratoriumomgeving. Om dit te demonstreren, reageerde het team met succes 50 gram PET-materiaal van een drankfles met morfoline, wat resulteerde in een opbrengst van meer dan 70 gram morfolineamide, met een rendement van 90%.
Het aanpakken van de gevolgen en de toekomstige vooruitzichten
De wereld kampt met een ernstig plastic afvalprobleem. We hebben innovatieve strategieën nodig om dit probleem aan te pakken en nieuwe toepassingen voor plastic te vinden. Het team heeft een goedkope en Zero Waste plastic upcycling-methode bedacht om polyesterafval om te zetten in speciale chemicaliën. Deze oplossing kan binnenkort worden geïmplementeerd.
Bron : Chemische upcycling van PET tot een morfolineamide als veelzijdig synthetisch bouwblok
