I en nyligen genomförd upptäckt har forskare vid Tokyo Metropolitan University hittat en innovativ kemisk process för återvinning av plast utan avfall som omvandlar plastavfall, som polyester från flaskor, till värdefulla byggstenar. Metoden använder ett kostnadseffektivt lösningsmedel och en titankatalysator för att återvinna polyestrar till mellanliggande föreningar och producera viktiga kemikalier som ketoner, aldehyder och aminer. Den skapar lite avfall, arbetar vid normalt tryck och kan lätt skalas upp.
Ett forskarteam vid Tokyo Metropolitan University har gjort en innovativ och intressant upptäckt. De har utvecklat en innovativ kemisk process som revolutionerar återvinningen av polyester , såsom de som finns i plastflaskor. Genom att omvandla dessa polyestrar till morfolinamid, en mycket mångsidig och värdefull byggsten, har de öppnat upp nya möjligheter för att syntetisera olika föreningar.
Det som utmärker denna process är dess anmärkningsvärda effektivitet, med en högavkastande reaktion och noll avfall. Dessutom är den miljövänlig, fri från skadliga kemikalier och kan enkelt skalas upp för bred tillämpning. Detta forskarteam har framgångsrikt brutit den dyra slutna återvinningscykeln , vilket gjort det möjligt att omvandla plastavfall till produkter med högre värde.
Traditionell återvinning vs upcycling
Återvinning spelar en oumbärlig roll i vår kamp mot plastavfall. Återvinning av polyestrar, till exempel polyetylentereftalat (PET) i plastflaskor, kräver ofta energi för att få de nödvändiga kemiska reaktionerna tillräckligt varma, eller starkt alkaliska förhållanden som genererar kemiskt avfall. I slutändan får vi mellanprodukter som används för att tillverka samma produkter som de kommer ifrån. Detta kan inte bara vara slösaktigt, utan det kan också vara ekonomiskt ogenomförbart.
Det är där konceptet upcycling kommer in i bilden. Forskare utforskar aktivt sätt att bryta denna slutna cykel och omvandla plastavfall till föreningar som har större värde och nytta för samhället. Att anamma en öppen kretsloppsstrategi som denna visar sig vara en avgörande del i att implementera praktiska strategier som möjliggör vår övergång till ett miljövänligare samhälle.
Genombrott inom kemisk omvandling
Ett team lett av docent Yohei Ogiwara och professor Kotohiro Nomura från Tokyo Metropolitan University har utvecklat en innovativ metod för att omvandla polyestrar till mångsidiga byggstenar, med minimalt avfall.
Genom att använda ett billigt lösningsmedel som kallas morfolin och en liten mängd av en titanbaserad katalysator lyckades de omvandla polyestrar till morfolinamider. Detta möjliggör inte bara återvinning av polyestrar till mellanprodukter för tillverkning av mer polyester, utan det möjliggör också enkel produktion av ketoner, aldehyder och aminer. Dessa kemiska familjer är viktiga för att skapa ett brett spektrum av värdefulla föreningar, vilket gör denna process till en anmärkningsvärd form av upcycling.
Den nya processen kräver inga dyra material eller hårda förhållanden och producerar lite kemiskt avfall. Utbytet är högt och allt oanvänt lösningsmedel kan enkelt samlas upp. Dessutom behövs endast en liten mängd katalysator för att driva reaktionen med en rimlig hastighet, och produkten kan separeras med enkel filtrering.
Se även : Uppåtvinning av plast för att omvandla den till användbar tvål
Teamet betonar att huvudreaktionen kan ske vid normalt tryck , utan att några speciella reaktionskärl eller anordningar behövs. Detta möjliggör enkel skalbarhet av reaktionen, även i en laboratoriemiljö. För att visa detta reagerade teamet framgångsrikt 50 g PET-material från en dryckesflaska med morfolin, vilket resulterade i ett utbyte på över 70 gram morfolinamid, med ett utbyte på 90 %.
Ta itu med konsekvenserna och framtidsutsikterna
Världen står inför ett allvarligt plastavfallsproblem. Vi behöver innovativa strategier för att hantera detta problem och hitta nya användningsområden för plast. Teamet har kommit fram till en billig återvinningsmetod för att förvandla polyesteravfall till specialkemikalier. Denna lösning kan komma att implementeras snart.
Källa : Kemisk uppcykling av PET till en morfolinamid som en mångsidig syntetisk byggsten
