Avskiljning och lagring av koldioxid är nödvändigt för att minska CO2-halten från atmosfären. Men att återvinna CO2 för att skapa miljövänlig plast är något nytt som forskare experimenterar med. Ett team ledd av kemister vid University of Liרge har utvecklat en innovativ metod för att tillverka återvinningsbar plast med hjälp av koldioxid (CO2).
Kemister vid University of Liרge har framgångsrikt banat väg för en teknik inom polyuretanproduktion som använder CO2 för att producera innovativ och mycket återvinningsbar plast. En ny teknik för att tillverka polyuretanplaster som är lätt återvinningsbara har rapporterats i en studie utförd av forskare vid University of Liרge, i samarbete med universitetet i Mons och universitetet i Baskien.
En kemist vid Center for Education and Research on Macromolecules (CERM) vid University of Liרge, Christophe Detrembleur, förklarar, "Denna siffra är häpnadsväckande, men inte överraskande, eftersom plaster, även kända som syntetiska polymerer, har nått stor framgång tack vare sina oersättliga egenskaper: de är lätta, billiga och otroligt mångsidiga. Men det faktum att de är svåra att återvinna, eller till och med omöjliga att återvinna när det gäller härdplaster, har allvarliga konsekvenser."
Råvaruplaster har revolutionerat industrier över hela världen. Från konstruktion och kläder till fordon och livsmedelsförpackningar har dessa plaster blivit en integrerad del av vår vardag. Faktum är att deras globala användning enbart under 2019 uppskattades till häpnadsväckande 460 miljoner ton.
Oförmågan att återvinna plast leder inte bara till att de fossila resurserna som används i deras produktion uttöms, utan också i deras utvidgade närvaro i naturen och haven. Det är avgörande för vårt samhälle att snabbt utveckla och producera plaster som utan ansträngning kan återvinnas när de når slutet av sin livslängd.
En doktorand vid CERM och första författare till artikeln, Thomas Habets, förklarar, "Det speciella med detta tillvägagångssätt är användningen av koldioxid (CO2) - ett stort emblematiskt slöseri i vårt samhälle - som råmaterial för tillverkning av de byggstenar, eller monomerer, som behövs för att tillverka dessa nya produkter. Strukturen på monomererna kan enkelt modifieras, vilket gör det möjligt att producera plaster med ett brett spektrum av egenskaper, från mer smidbara polystyrenmaterial som t.ex. polystyren."
Till skillnad från plast tillverkad av långa molekylkedjor har dessa hållbara plaster från CO2 en unik kemisk struktur som bildar ett tredimensionellt nätverk. Denna egenskap, som vanligtvis finns i svåråtervinningsbara härdplaster, ger dem förbättrad hållbarhet och motstånd.
Polyuretanerna som utvecklats från koldioxidåtervinning har innovativa dynamiska kemiska bindningar. Detta innebär att de trots sin härdplastsammansättning kan enkelt omformas genom kemiska bindningsutbyten under milda reaktionsförhållanden.
Se även: Ett hoppfullt slut på plastberoende med återvinningsbar polymer
Ocuco-landskapet främsta fördelen av denna nya teknik är dess förmåga att utöka utbudet av egenskaper som kan nås, samtidigt som det tillhandahåller många metoder för att återvinna material vid slutet av deras livslängd.
Habets förklarar, "Dessa nya plaster kan återvinnas på flera sätt, antingen genom att helt enkelt omforma dem genom att värma dem, eller genom att blanda olika typer av plast för att skapa hybridmaterial med nya egenskaper, eller genom att bryta ner dem till deras beståndsdelar monomerer, vilket är idealiskt för att eliminera tillsatser som färgämnen eller återvinning av kompositer."
Med fokus på den framtida industrialiseringen av CO2 valorisering, denna studie betonar det direkta utnyttjandet av koldioxidavfall som en värdefull kemisk resurs. Christophe Detrembleur säger att "Detta är den första inledande studien med våra nya byggstenar och plaster, men det är ganska anmärkningsvärt att se att våra material redan kan nå egenskaper som liknar dem hos vissa konventionella Petro-baserade plaster."
Framstår som en potentiell lösning och återvinning av CO2 för att skapa miljövänlig plast genom denna nya teknik har förmåga att utveckla hållbar plast med ett brett utbud av egenskaper som utan ansträngning tillgodoser kraven i våra vardagliga applikationer.
