Улавливание и хранение углекислого газа необходимо для снижения содержания CO2 в атмосфере. Но переработка CO2 для создания экологически чистых пластиков — это нечто новое, с чем экспериментируют исследователи. Группа под руководством химиков из Университета Льежа разработала инновационный метод производства перерабатываемых пластиков с использованием углекислого газа (CO2).
Химики из Университета Льежа успешно разработали технологию производства полиуретана, в которой для производства используется CO2. производить инновационные и высокоперерабатываемые пластмассы. Новая технология производства полиуретановых пластиков, которые легко поддаются вторичной переработке, была описана в исследование, проведенное учеными из Университета Льежа, в сотрудничестве с Университетом Монса и Университетом Страны Басков.
Химик Центра образования и исследований макромолекул (CERM) Университета Льежа, Кристоф Детремблер, объясняет, «Эта цифра ошеломляет, но не удивляет, поскольку пластмассы, также известные как синтетические полимеры, добились большого успеха благодаря своим незаменимым характеристикам: они легкие, дешевые и невероятно универсальные. Однако тот факт, что их трудно перерабатывать или даже невозможно перерабатывать в случае термореактивных материалов, имеет серьезные последствия».
Пластиковые товары произвели революцию в промышленности по всему миру. От строительства и одежды до транспортных средств и упаковки пищевых продуктов, эти пластмассы стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Фактически, их мировое использование только в 2019 году оценивалось в ошеломляющие 460 миллионов тонн.
Невозможность переработки пластика приводит не только к истощению ископаемых ресурсов, используемых в его производстве, но и к его расширению в природе и океанах. Для нашего общества крайне важно быстро разрабатывать и производить пластик, который можно без труда перерабатывать, когда он подходит к концу своего срока службы.
Докторант CERM и первый автор статьи, Томас Хабетс, объясняет, «Особенностью этого подхода является использование углекислого газа (CO2) — главного символического отхода нашего общества — в качестве сырья для производства строительных блоков или мономеров, необходимых для производства этих новых продуктов. Структуру мономеров можно легко модифицировать, что позволяет производить пластмассы с широким спектром свойств: от высокопластичных эластомеров, таких как силиконы, до более жестких материалов, таких как полистирол».
В отличие от пластика, изготовленного из длинных молекулярных цепей, эти устойчивые пластики из CO2 имеют уникальная химическая структура который образует трехмерную сеть. Эта характеристика, обычно встречающаяся в трудноперерабатываемых термореактивных материалах, дает им повышенная прочность и устойчивость.
Полиуретаны, полученные в результате переработки диоксида углерода, обладают инновационными динамическими химическими связями. Это означает, что, несмотря на свой термореактивный состав, они можно легко переформировать посредством обмена химическими связями в мягких условиях реакции.
Также см: Обнадеживающий конец пластиковой зависимости с помощью перерабатываемых полимеров
главное преимущество Преимуществом этой новой технологии является ее способность расширять спектр доступных свойств, одновременно предоставляя многочисленные методы переработки материалов по окончании их жизненного цикла.
Хабетс объясняет: «Эти новые виды пластика можно перерабатывать несколькими способами: либо просто изменяя их форму путем нагревания, либо смешивая различные типы пластика для создания гибридных материалов с новыми свойствами, либо разлагая их на составляющие их мономеры, что идеально подходит для устранения добавок, таких как красители или перерабатываемые композиты».
Данное исследование, сосредоточенное на будущей индустриализации валоризации CO2, подчеркивает прямую утилизацию отходов CO2 как ценный химический ресурс. Кристоф Детремблёр утверждает, что, «Это первое предварительное исследование с использованием наших новых строительных блоков и пластиков, но весьма примечательно видеть, что наши материалы уже могут достигать свойств, аналогичных свойствам некоторых традиционных пластиков, получаемых из нефти».
Переработка CO2 для создания экологически чистых пластмасс с помощью этой новой технологии, которая является потенциальным решением, обладает способность разрабатывать устойчивые пластмассы с широким спектром свойств, легко удовлетворяющих требованиям наших повседневных применений.
Источник: На пути к перерабатываемым термореактивным материалам на основе CO2
