Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla jest konieczne, aby zmniejszyć zawartość CO2 w atmosferze. Jednak recykling CO2 w celu tworzenia przyjaznych dla środowiska tworzyw sztucznych to coś nowego, z czym eksperymentują naukowcy. Zespół kierowany przez chemików z University of Liרge opracował innowacyjną metodę produkcji tworzyw sztucznych nadających się do recyklingu przy użyciu dwutlenku węgla (CO2).
Chemikom z Uniwersytetu w Liרge udało się opracować pionierską technikę produkcji poliuretanu wykorzystującą CO2 do produkować innowacyjne i w pełni nadające się do recyklingu tworzywa sztuczneW raporcie opisano nową technikę produkcji tworzyw poliuretanowych, które można łatwo poddać recyklingowi. badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Liרgewe współpracy z Uniwersytetem w Mons i Uniwersytetem Kraju Basków.
Chemik w Centrum Edukacji i Badań nad Makrocząsteczkami (CERM) Uniwersytetu w Liרge, Christophe Detrembleur, wyjaśnia, „Ta liczba jest oszałamiająca, ale nie zaskakująca, ponieważ tworzywa sztuczne, znane również jako polimery syntetyczne, odniosły duży sukces dzięki swoim niezastąpionym cechom: są lekkie, tanie i niesamowicie wszechstronne. Jednak fakt, że są trudne do recyklingu, a w przypadku tworzyw termoutwardzalnych nawet niemożliwe do recyklingu, ma poważne konsekwencje”.
Tworzywa sztuczne o charakterze towarowym zrewolucjonizowały przemysł na całym świecie. Od budownictwa i odzieży po pojazdy i opakowania żywności, te tworzywa sztuczne stały się integralną częścią naszego codziennego życia. W rzeczywistości ich globalne zużycie w samym 2019 r. szacowano na oszałamiające 460 milionów ton.
Niemożność recyklingu tworzyw sztucznych nie tylko skutkuje wyczerpaniem zasobów kopalnych wykorzystywanych w ich produkcji, ale także ich przedłużoną obecnością w przyrodzie i oceanach. Dla naszego społeczeństwa kluczowe jest szybkie rozwijanie i produkcja tworzyw sztucznych, które można bez wysiłku poddać recyklingowi, gdy osiągną koniec swojego okresu użytkowania.
Doktorantka w CERM i pierwsza autorka artykułu, Thomas Habets, wyjaśnia, „Szczególną cechą tego podejścia jest wykorzystanie dwutlenku węgla (CO2) – głównego symbolicznego odpadu naszego społeczeństwa – jako surowca do produkcji bloków konstrukcyjnych, czyli monomerów, potrzebnych do wytworzenia tych nowych produktów. Strukturę monomerów można łatwo modyfikować, co umożliwia produkcję tworzyw sztucznych o szerokim zakresie właściwości, od wysoce plastycznych elastomerów, takich jak silikony, po bardziej sztywne materiały, takie jak polistyren”.
W przeciwieństwie do tworzyw sztucznych wykonanych z długich łańcuchów cząsteczkowych, te zrównoważone tworzywa sztuczne z CO2 mają unikalną budowę chemiczną która tworzy trójwymiarową sieć. Ta cecha, typowa dla trudnych do recyklingu tworzyw termoutwardzalnych, zapewnia im zwiększona trwałość i odporność.
Poliuretany uzyskane z recyklingu dwutlenku węgla posiadają innowacyjne dynamiczne wiązania chemiczne. Oznacza to, że pomimo ich składu termoutwardzalnego, można łatwo zmienić kształt poprzez wymianę wiązań chemicznych w łagodnych warunkach reakcji.
Zobacz także: Nadzieja na koniec uzależnienia od plastiku dzięki polimerom nadającym się do recyklingu
główna korzyść Zaletą tej nowej technologii jest jej zdolność do rozszerzenia zakresu dostępnych właściwości, a także zapewnienie licznych metod recyklingu materiałów po zakończeniu ich cyklu życia.
Habets wyjaśnia, „Te nowe tworzywa sztuczne można poddawać recyklingowi na wiele sposobów, albo po prostu zmieniając ich kształt poprzez podgrzanie, albo mieszając różne rodzaje tworzyw sztucznych w celu stworzenia materiałów hybrydowych o nowych właściwościach, albo rozkładając je na składowe monomery, co jest idealnym rozwiązaniem w przypadku eliminowania dodatków, takich jak barwniki, lub recyklingu kompozytów”.
W badaniu tym skupiono się na przyszłej industrializacji waloryzacji CO2 podkreśla bezpośrednie wykorzystanie CO2 z odpadów jako cenny zasób chemiczny. Christophe Detrembleur stwierdza, że „To pierwsze wstępne badanie wykorzystujące nasze nowe elementy konstrukcyjne i tworzywa sztuczne, ale niezwykłe jest to, że nasze materiały mogą już osiągać właściwości podobne do właściwości niektórych konwencjonalnych tworzyw sztucznych pozyskiwanych z ropy naftowej”.
Wyłaniający się jako potencjalne rozwiązanie recykling CO2 w celu tworzenia przyjaznych dla środowiska tworzyw sztucznych za pomocą tej nowej technologii posiada zdolność do rozwijania zrównoważonych tworzyw sztucznych z szeroką gamą właściwości, bez trudu dostosowując się do wymagań naszych codziennych zastosowań.
Źródło : W kierunku tworzyw termoutwardzalnych na bazie CO2, nadających się do recyklingu
