Onderzoekers van de Washington State University hebben een innovatieve manier ontwikkeld om plastic om te zetten in ingrediënten voor vliegtuigbrandstof en andere waardevolle producten. waardoor het eenvoudiger en kosteneffectiever wordt om kunststoffen te hergebruiken.

De onderzoekers waren in hun reactie in staat om 90% van het plastic binnen een uur bij gematigde temperaturen om te zetten in vliegtuigbrandstof en andere waardevolle koolwaterstofproducten en het proces gemakkelijk te verfijnen om de producten te maken die ze willen. Onder leiding van afgestudeerde student Chuhua Jia en Hongfei Lin, universitair hoofddocent aan de Gene en Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering, ze rapporteren over hun werk in het journaal, Chem Katalyse .

"In de recyclingindustrie de kosten van recycling staan ​​centraal, Lin zei. "Dit werk is een mijlpaal voor ons om deze nieuwe technologie op de markt te brengen."

In de afgelopen decennia, de ophoping van afvalplastic heeft geleid tot een milieucrisis, vervuilende oceanen en ongerepte omgevingen over de hele wereld. Naarmate ze degraderen, er zijn kleine stukjes microplastic gevonden die in de voedselketen terechtkomen en een potentieel, indien onbekend, bedreiging voor de menselijke gezondheid.

Kunststof recycling, echter, problematisch is geweest. De meest gebruikelijke mechanische recyclingmethoden smelten het plastic en vormen het opnieuw, maar dat verlaagt de economische waarde en kwaliteit voor gebruik in andere producten. Chemische recycling kan producten van hogere kwaliteit opleveren, maar het vereist hoge reactietemperaturen en een lange verwerkingstijd, waardoor het te duur en omslachtig is voor industrieën om te adopteren. Vanwege zijn beperkingen, slechts ongeveer 9% van het plastic in de VS wordt elk jaar gerecycled.

In hun werk, de WSU-onderzoekers ontwikkelden een katalytisch proces om polyethyleen efficiënt om te zetten in vliegtuigbrandstof en hoogwaardige smeermiddelen. Polyethyleen, ook bekend als #1 plastic, is de meest gebruikte kunststof, gebruikt in een grote verscheidenheid aan producten van plastic zakken, plastic melkkannen en shampooflessen tot corrosiebestendige leidingen, hout-kunststof composiet timmerhout en kunststof meubelen.

Voor het proces, de onderzoekers gebruikten een ruthenium-op-koolstofkatalysator en een veelgebruikt oplosmiddel. Ze waren in staat om binnen een uur ongeveer 90% van het plastic om te zetten in vliegtuigbrandstofcomponenten of andere koolwaterstofproducten bij een temperatuur van 220 graden Celsius (428 graden Fahrenheit), wat efficiënter en lager is dan de temperaturen die normaal gesproken worden gebruikt.

Jia was verrast om te zien hoe goed het oplosmiddel en de katalysator werkten.

"Vóór het experiment, we speculeerden alleen maar wisten niet of het zou werken, " zei hij. "Het resultaat was zo goed."

Verwerkingscondities aanpassen, zoals de temperatuur, tijd of hoeveelheid gebruikte katalysator, leverde de cruciale stap om het proces te kunnen verfijnen om gewenste producten te creëren, zei Lin.

"Afhankelijk van de markt, ze kunnen afstemmen op welk product ze willen genereren, " zei hij. "Ze hebben flexibiliteit. De toepassing van dit efficiënte proces kan een veelbelovende aanpak bieden voor het selectief produceren van hoogwaardige producten uit afvalpolyethyleen."

Met steun van de Washington Research Foundation, de onderzoekers werken aan het opschalen van het proces voor toekomstige commercialisering. Ze geloven ook dat hun proces effectief zou kunnen werken met andere soorten kunststoffen.