W niedawnym odkryciu naukowcy z Tokyo Metropolitan University odkryli innowacyjny proces chemiczny do recyklingu plastiku bez odpadów, który przekształca odpady z tworzyw sztucznych, takie jak poliester z butelek, w cenne elementy konstrukcyjne. Metoda ta wykorzystuje niedrogi rozpuszczalnik i katalizator tytanowy do recyklingu poliestrów na związki pośrednie i produkcji ważnych substancji chemicznych, takich jak ketony, aldehydy i aminy. Tworzy niewiele odpadów, działa pod normalnym ciśnieniem i można ją łatwo skalować.
Zespół naukowców przy ul Tokio Metropolitan University dokonał innowacyjnego i interesującego odkrycia. Opracowali innowacyjny proces chemiczny, który rewolucjonizuje recykling poliestru, takie jak te znajdujące się w plastikowych butelkach. Przekształcając te poliestry w morfolinoamid, niezwykle wszechstronny i cenny element konstrukcyjny, odblokowują nowe możliwości syntetyzowanie różnych związków.
Cechą wyróżniającą ten proces jest jego niezwykła wydajność, wysoka wydajność reakcji i brak odpadów. Co więcej, jest przyjazny dla środowiska, pozbawiony szkodliwych substancji chemicznych i można go łatwo skalować do szerokiego zastosowania. Ten zespół badawczy pomyślnie przerwał kosztowny zamknięty obieg recyklingu cykl, dzięki któremu odpady z tworzyw sztucznych mogą zostać przekształcone w produkty o większej wartości.
Tradycyjny recykling kontra upcykling
Recykling odgrywa nieodzowną rolę w naszej walce z odpadami z tworzyw sztucznych. Recykling poliestrów, na przykład politereftalanu etylenu (PET) w butelkach plastikowych, często wymaga mocy aby uzyskać wymaganą temperaturę reakcji chemicznych, lub silnie zasadowe warunki które generują odpady chemiczne. Na końcu otrzymujemy związki pośrednie, które są wykorzystywane do wytwarzania tych samych produktów, z których powstały. Nie tylko może to być marnotrawstwem, ale może być również ekonomicznie nieopłacalne.
To właśnie tam narodziła się koncepcja Upcykling wchodzi do gry. Naukowcy aktywnie badają sposoby, zakłócić ten zamknięty cykl i przekształcić odpady plastikowe w związki chemiczne które mają większą wartość i są bardziej przydatne dla społeczeństwa. Przyjęcie podejścia otwartej pętli, takiego jak to, okazuje się kluczowym elementem wdrażania praktycznych strategii, które umożliwiają nam przejście w kierunku bardziej przyjaznego dla środowiska społeczeństwa.
Przełom w konwersji chemicznej
Zespół kierowany przez Profesor nadzwyczajny Yohei Ogiwara oraz Profesor Kotohiro Nomura z Uniwersytetu Metropolitalnego w Tokio opracował innowacyjną metodę przetwarzania poliestrów w uniwersalne elementy konstrukcyjne, generującą minimalną ilość odpadów.
Wykorzystując tani rozpuszczalnik zwany morfoliną i niewielkiej ilości katalizatora na bazie tytanu, udało im się przekształcić poliestry w amidy morfoliny. To nie tylko umożliwia recykling poliestrów w związki pośrednie do produkcji większej ilości poliestru, ale także pozwala na łatwą produkcję ketonów, aldehydów i amin. Te rodziny chemiczne są niezbędne do tworzenia szerokiej gamy cennych związków, co czyni ten proces niezwykła forma upcyklingu.
Nowy proces nie wymaga drogich materiałów ani trudnych warunków i generuje niewiele odpadów chemicznych. Wydajność jest wysoka, a każdy niewykorzystany rozpuszczalnik można łatwo zebrać. Ponadto, tylko potrzebna jest niewielka ilość katalizatora aby przeprowadzić reakcję z rozsądną szybkością, a produkt można oddzielić za pomocą prostej filtracji.
Zobacz także: Przetwarzanie plastiku w celu uzyskania użytecznego mydła
Zespół podkreśla, że główna reakcja może wystąpić przy normalnym ciśnieniu, bez potrzeby stosowania specjalnych naczyń reakcyjnych lub urządzeń. Pozwala to na łatwą skalowalność reakcji, nawet w warunkach laboratoryjnych. Aby to zademonstrować, zespół pomyślnie poddał reakcji 50 g materiału PET z butelki po napoju z morfoliną, co dało wydajność ponad 70 gramów amidu morfoliny, z wydajnością 90%.
Omówienie konsekwencji i przyszłych perspektyw
Świat stoi w obliczu poważnego problemu odpadów plastikowych. Potrzebujemy innowacyjnych strategii, aby poradzić sobie z tym problemem i znaleźć nowe zastosowania dla tworzyw sztucznych. Zespół opracował niedrogą i zerowautową metodę recyklingu plastiku, aby przekształcić odpady poliestrowe w specjalistyczne chemikalia. To rozwiązanie może zostać wkrótce wdrożone.
Źródło : Chemiczny recykling PET do amidu morfoliny jako uniwersalnego syntetycznego elementu konstrukcyjnego
