Пластиковые отходы и повышение уровня углекислого газа (CO2) в атмосфере являются одними из главных экологических проблем, с которыми в настоящее время сталкивается человечество. В связи с амбициозной целью достижения нулевого уровня выбросов CO2 к 2050 году существует потребность в экономичных способах улавливания CO2.
Команда Университета Райса разработала новый химический метод, который превращает трудноперерабатываемые пластиковые отходы в эффективный сорбент углекислого газа (CO2) для промышленности. Этот метод представляет собой разновидность существующего процесса переработки пластика на основе пиролиза.
Чтобы сделать материал, исследователи превратили отходы пластика в порошок, смешали с ацетатом калия и нагревали при 600 градусах Цельсия (1112 градусов по Фаренгейту) в течение 45 минут, чтобы оптимизировать поры, большинство из которых имеют ширину около 0,7 нанометра. Более высокие температуры привели к расширению пор. При нагревании пластиковых отходов в присутствии ацетата калия образуются частицы с порами нанометрового размера, которые улавливают молекулы углекислого газа.
Эти пористые частицы способны удерживать до 18% собственного веса CO2 при комнатной температуре. Нагрев его примерно до 75 градусов по Цельсию (167 градусов по Фаренгейту) высвобождает захваченный углекислый газ из пор, регенерируя около 90% мест связывания материала. Затем сорбент можно использовать повторно.
Захваченный CO2 можно было бы использовать в производстве таких продуктов, как топливо или строительные материалы. По словам исследователей, в процессе также образуется побочный продукт воска, который можно перерабатывать в моющие средства или смазочные материалы.
Исследователи подсчитали, что стоимость улавливания углекислого газа из точечного источника, такого как дымовые газы после сжигания, составит 21 доллар за тонну. Это намного дешевле, чем энергоемкий процесс на основе аминов, обычно используемый для извлечения углекислого газа из сырья природного газа, который стоит 80-160 долларов за тонну. Также ожидается, что сорбент будет иметь более длительный срок службы, чем жидкие амины.
