Wetenschap
Wat als we het mondiale plasticafvalprobleem en de transportsector met dezelfde technologie zouden kunnen helpen?
Een team van wetenschappers van het Ames National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie doet precies dat. Het team, onder leiding van Aaron Sadow en Wenyu Huang, heeft onlangs een chemisch conversieproces ontwikkeld dat diesel maakt uit plastic afval.
Kunststoffen zijn belangrijke materialen met eigenschappen die tot veel toepassingen leiden, waaronder veilige voedselopslag, lichtgewicht elektronica en sanitaire medische apparatuur. Onder de vele toepassingen zijn plastic wegwerpproducten een populaire keuze, omdat ze minder duur zijn om te maken en te vervoeren dan goederen gemaakt van andere zwaardere of delicate materialen.
Het afval van deze ‘producten voor eenmalig gebruik’ is het voornaamste probleem bij kunststoffen. Afgedankt plastic gaat duizenden jaren mee op stortplaatsen, en gedeeltelijke afbraak en slecht afvalbeheer hebben ervoor gezorgd dat plastic zowel in de natuurlijke omgeving als in ons drinkwater en voedsel is terechtgekomen, waardoor gevaren zijn ontstaan voor dieren in het wild en voor mensen.
“We komen samen in een crisis die nog verergerd wordt door emissies die de luchtkwaliteit en de klimaatverandering beïnvloeden, waardoor we onze natuurlijke hulpbronnen efficiënter moeten gebruiken, inclusief de fossiele hulpbronnen die gebruikt worden om kunststoffen en vloeibare brandstoffen te maken”, aldus Sadow. “Maar door holistisch naar energie te kijken en brandstoffen, chemicaliën en materialen, en hun natuurlijke aanvoer, kunnen we duurzame oplossingen ontwerpen voor onze plasticafval- en energieproblemen."
De transport-, productie-, bouw- en landbouwsectoren zijn sterk afhankelijk van diesel om op verzoek stroom te leveren, goederen te creëren en producten en mensen over de hele wereld te vervoeren. Eén manier waarop wetenschappers werken aan het verbeteren van de duurzaamheid en het verminderen van de milieueffecten van de transportsector is door alternatieve brandstoffen te onderzoeken, zoals deze uit plastic gewonnen diesel.
Het team ontwikkelde een proces dat in één stap plastic afval direct omzet in diesel. "Er schuilt een concurrentievoordeel in het maken van plastic als je de enorme raffinaderijen kunt omzeilen, en dat is precies wat onze technologie doet", legt Sadow uit.
Het proces dat ze ontwikkelden is gebaseerd op katalyse, waarbij een bepaalde chemische stof (een katalysator) wordt gebruikt om de polymeren die het plastic afval vormen, af te breken. Sadow legde uit dat conventionele katalysatoren een verscheidenheid aan producten creëren die energie-intensieve scheidingsprocessen moeten doorlopen om bruikbare producten te maken. De katalysatoren die in het Ames Lab-proces worden gebruikt, zijn echter selectief in de manier waarop ze de polymeren afbreken. Deze selectiviteit betekent dat de gewenste chemische stof rechtstreeks uit de reactie komt, in dit geval dieselbrandstof.
Dit proces voor de productie van diesel is milieuvriendelijker en efficiënter dan het maken van diesel uit ruwe olie. Het resulteert ook in een schoner brandende diesel. De diesel is schoner omdat deze geen zwavel bevat. "Het is moeilijk om zwavel uit ruwe olie te verwijderen. Dat is een duur onderdeel van het raffinageproces", zei Huang. "Plastic bevat van nature geen zwavel omdat het al geraffineerd is."
Deze schonere diesel kan de transportsector helpen door de uitstoot te verbeteren en een alternatief te bieden voor fossiele brandstoffen. Tegelijkertijd zullen er minder kunststoffen op stortplaatsen en in het milieu belanden.
Geleverd door Ames National Laboratory
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com