science >> Wetenschap >  >> Chemie

Onderzoeksgroep vindt manier om plastic afvalproducten om te zetten in vliegtuigbrandstof

Dr. Hanwu Lei en zijn onderzoeksteam in het laboratorium, bezig met het vinden van een toepassing voor plastic afval. Krediet:Washington State University

Een onderzoeksgroep onder leiding van wetenschappers van de Washington State University heeft een manier gevonden om dagelijkse plastic afvalproducten om te zetten in vliegtuigbrandstof.

In een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift Toegepaste energie , Hanwu Lei en collega's van WSU smolten plastic afval op hoge temperatuur met actieve kool, een bewerkte koolstof met een groter oppervlak, vliegtuigbrandstof te produceren.

"Afvalplastic is wereldwijd een enorm probleem, " zei Lei, een universitair hoofddocent in WSU's Department of Biological System Engineering. "Dit is een zeer goede en relatief eenvoudig, manier om deze kunststoffen te recyclen."

Hoe het werkt

In het experiment, Lei en collega's testten polyethyleen met lage dichtheid en mengden een verscheidenheid aan plastic afvalproducten, zoals waterflessen, melkflessen, en plastic zakken, en vermalen ze tot ongeveer drie millimeter, of ongeveer de grootte van een rijstkorrel.

De kunststofkorrels werden vervolgens bij hoge temperatuur in een buisreactor op actieve kool geplaatst, variërend van 430 graden Celsius tot 571 graden Celsius. Dat is 806 tegen 1, 060 Fahrenheit. De koolstof is een katalysator, of een stof die een chemische reactie versnelt zonder door de reactie te worden verbruikt.

"Plastic is moeilijk af te breken, ' zei Lei. 'Je moet een katalysator toevoegen om de chemische bindingen te verbreken. Er zit veel waterstof in plastic, dat is een belangrijk onderdeel van brandstof."

Als de koolstofkatalysator zijn werk heeft gedaan, het kan worden gescheiden en opnieuw worden gebruikt bij de volgende partij kunststofafvalverwerking. De katalysator kan ook worden geregenereerd nadat deze zijn activiteit heeft verloren.

Na het testen van verschillende katalysatoren bij verschillende temperaturen, het beste resultaat hadden ze een mengsel van 85 procent vliegtuigbrandstof en 15 procent dieselbrandstof geproduceerd.

Milieu-impact

Volgens de Environmental Protection Agency, stortplaatsen in de VS ontvingen in 2015 26 miljoen ton plastic de meest recente jaarstatistieken zijn beschikbaar. China is onlangs gestopt met het accepteren van plastic recycling uit de VS en Canada. Conservatieve schattingen van wetenschappers zeggen dat er wereldwijd jaarlijks minstens 4,8 miljoen ton plastic in de oceaan terechtkomt.

Niet alleen zou dit nieuwe proces dat afval verminderen, heel weinig van wat wordt geproduceerd, wordt verspild.

"We kunnen bijna 100 procent van de energie terugwinnen uit het plastic dat we hebben getest, " zei Lei. "De brandstof is van zeer goede kwaliteit, en de geproduceerde bijproductgassen zijn van hoge kwaliteit en ook nuttig."

Hij zei ook dat de methode voor dit proces gemakkelijk schaalbaar is. Het zou kunnen werken in een grote faciliteit of zelfs op boerderijen, waar boeren plastic afval konden omzetten in diesel.

"Je moet het resulterende product scheiden om vliegtuigbrandstof te krijgen, " zei Lei. "Als je het niet uit elkaar haalt, dan is het allemaal diesel."