Cum vor cercetătorii să transforme deșeurile de plastic în combustibil. Un nou reactor ridică randamentul la aproape 66%

Tehnologia se bazează pe piroliză, proces în care plasticul este încălzit la temperaturi foarte ridicate în absența oxigenului. Lanțurile polimerice sunt astfel descompuse în molecule mai mici de hidrocarburi. Problema este că metodele folosite în prezent sunt fie costisitoare, fie insuficient de eficiente pentru utilizare la scară largă. 

Un reactor printat 3D, fără catalizatori scumpi

Metodele convenționale de piroliză folosesc frecvent catalizatori, precum zeoliții, pentru a accelera reacțiile și a crește cantitatea de produse obținute. Aceștia au însă un dezavantaj important: sunt scumpi și își pierd eficiența în timp.

Conform Popular Mechanics, echipa condusă de profesorii Liangbing Hu și Shu Hu, de la Yale, a încercat să elimine această problemă. Cercetătorii au construit un reactor-coloană din carbon, încălzit electric și realizat prin imprimare 3D. 

Reactorul are trei secțiuni cu pori din ce în ce mai mici: de un milimetru, 500 de micrometri și 200 de nanometri. Structura controlează felul în care moleculele se deplasează prin dispozitiv și împiedică moleculele mari să avanseze înainte de a fi descompuse suficient.

În același timp, sistemul permite un control mai bun al temperaturii și reduce formarea depunerilor care pot afecta procesul.

Aproape 66% din plastic a fost transformat în substanțe utile

Cercetătorii au testat dispozitivul cu polietilenă, unul dintre cele mai răspândite tipuri de plastic. Rezultatul a fost un randament de aproape 66% pentru transformarea deșeurilor în substanțe chimice care pot fi folosite ulterior pentru producerea combustibililor. Yale descrie rezultatul drept un nivel record pentru sistemul testat. 

Popular Mechanics arată că metodele obișnuite de piroliză transformă, în general, aproximativ 60% din plastic în astfel de materii prime. Diferența importantă în cazul metodei Yale este că rezultatul a fost obținut fără catalizator. 

Cercetătorii au testat și o variantă mai ușor de produs la scară mare. În locul structurii realizate prin imprimare 3D, au folosit pâslă de carbon disponibilă comercial. Chiar și fără optimizarea exactă a porilor, sistemul a transformat peste 56% din plastic în substanțe utile. 

Plasticul ar putea alimenta în viitor cazane, turbine sau mijloace de transport

Produsele rezultate prin piroliză pot fi rafinate și folosite pentru obținerea unor combustibili. Potrivit Popular Mechanics, uleiul rezultat din piroliză ar putea ajunge, dacă tehnologia devine suficient de eficientă, să fie folosit în instalații care produc căldură și electricitate, precum cazane, cuptoare și turbine. Ar putea avea aplicații și pentru combustibili destinați camioanelor, trenurilor sau navelor. 

Asta nu înseamnă însă că plasticul aruncat poate fi transformat simplu și direct în motorină. Sunt necesare mai multe etape, iar tehnologia se află încă în dezvoltare.

Cercetătorii spun că avantajul metodei lor este posibilitatea de a reduce costurile și de a crește eficiența procesului. Următoarea provocare este trecerea de la experimentele de laborator la instalații capabile să proceseze cantități mari de deșeuri.

Piroliza nu rezolvă problema plasticului

Există și limite importante. Piroliza necesită cantități mari de energie, iar producerea acesteia poate genera emisii suplimentare de dioxid de carbon. Procesul poate produce și alte reziduuri. 

Tehnologia este controversată inclusiv în rândul specialiștilor în mediu. Criticii avertizează că industria petrolieră și cea a plasticului pot prezenta reciclarea chimică drept o soluție care permite continuarea producției masive de plastic.

Chiar Popular Mechanics subliniază că piroliza nu reprezintă, cel puțin în forma actuală, o soluție completă pentru criza globală a deșeurilor. Cercetarea de la Yale arată însă că procesul poate deveni mai eficient și mai ieftin.

Pentru moment, tehnologia oferă mai degrabă o posibilă metodă suplimentară de valorificare a plasticului greu de reciclat decât o nouă sursă de energie gata să înlocuiască petrolul.