SAMSUNG_082022 Advertisement SAMSUNG_082022 Advertisement SAMSUNG_082022 Advertisement

Konečne našli riešenie na recykláciu zmiešaných plastov

Technológie
0

Každý rok vyrábame ohromujúce množstvá plastov a výrobkov obsahujúcich plasty, ale len malý zlomok tohto plastu sa dá získať a použiť na výrobu nových produktov podobnej kvality. Väčšina výrobkov – od fólií na balenie potravín a tašiek na jednorazové použitie až po tenisky a elektroniku – je totiž zhotovená zo zmesí rôznych plastov a po ich zmiešaní sa tieto plasty nedajú získať a použiť na výrobu nových tašiek alebo tenisiek. Preto väčšina zmiešaných plastov končí na skládkach, v spaľovniach alebo v oceánoch.

Tím vedcov z Národného laboratória Lawrencea Berkeleyho rieši problém zmiešaných plastov pomocou špeciálne navrhnutého materiálu nazývaného polydiketoenamín (PDK). Ide o nový typ plastu, ktorý vyvinuli tak, aby sa dal efektívne a neobmedzene recyklovať, čím poskytuje nízkouhlíkové riešenie pre plastové výrobky, ktoré nemusia skončiť na skládke. V novej štúdii, ktorá sa objavila v časopise Science Advances, tím ukázal, že možno vytvoriť PDK špeciálne prispôsobené na recykláciu zmiešaných plastov a plne regenerovať základné plasty zo zmiešaného produktu zloženého z viacerých PDK a iných bežných výrobných materiálov.

PDK a iné plasty sú známe ako polyméry, materiály, v ktorých sú základné molekuly tvorené dlhými reťazcami malých opakujúcich sa jednotiek, známych ako monoméry. Výskumníci najprv vytvorili rôzne PDK s mierne odlišnými chemickými štruktúrami a ukázali, že každý by mohol byť „depolymerizovaný“ alebo rozdelený na príslušné monoméry s vysokou výťažnosťou. V podstate ide o proces recyklácie plastov, pretože tieto regenerované monoméry sa potom môžu použiť na vytvorenie novej šarže PDK.

Tím zistil, že každé PDK depolymerizuje pri inej teplote a rýchlosti. Aby lepšie porozumeli týmto vlastnostiam, použili teoretické výpočty a výpočtové modely na simuláciu rôznych polymérov a skúmanie, ako sa tvoria a depolymerizujú. Pomocou týchto teoretických poznatkov vedci identifikovali molekuly PDK najvhodnejšie pre túto prácu a ďalej optimalizovali ich dizajn. Pomocou týchto optimalizovaných molekúl výskumníci preukázali úspech svojho materiálového systému vytvorením zmiešaných plastov, z ktorých každý je vyrobený z dvoch rôznych PDK. Potom ich úplne depolymerizovali a regenerovali základné materiály.

Tím takisto ukázal, ako možno PDK použiť na výrobu recyklovateľných flexibilných plastových obalov z bežných plastov. Vytvorili viacvrstvovú fóliu z bežných plastov – polypropylénu (PP) a polyetyléntereftalátu (PET) – a použili „spojovaciu vrstvu“ PDK na ich spojenie. Za normálnych okolností by sa PP a PET z viacvrstvového materiálu nedali extrahovať, ale v tomto prípade výskumníci využili svoju kontrolu nad vrstvou PDK na oddelenie a obnovenie fólií PP a PET.

Pri záverečnej demonštrácii svojho postupu výskumníci vytvorili objekt zo zmesi rôznych PDK, skla a nehrdzavejúcej ocele, aby simulovali problémy pri recyklácii automobilov. Ten prešiel procesom recyklácie, pričom sa preukázala vysoká výťažnosť obnovy monomérov PDK, ako aj skla a kovu. Tieto výsledky by mohli viesť k významnej zmene vo výrobe tovarov dlhodobej spotreby, čo by umožnilo obehové hospodárstvo, v ktorom sú výrobky navrhnuté tak, aby sa dali úplne zhodnotiť a opätovne použiť.

Zdroj: thebrighterside.news.

Zobrazit Galériu

Redakcia

Všetky autorove články

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať