Każdego roku na świecie powstaje 350 milionów ton związków, które po odpowiednim przetworzeniu i zastosowaniu odpowiedniej technologii mogłyby zostać przekształcone w paliwo, co w dłuższej perspektywie oznaczałoby uratowanie życia miliardów ludzi zamieszkujących naszą planetę. Proces ten zostanie szczegółowo opisany poniżej.
Na Uniwersytecie Yale obiecują wydobywać tony paliwa ze śmieci
Jednym z największych problemów dotykających ludność świata jest gromadzenie się milionów ton odpadów każdego roku, ponieważ wiele z nich to związki ulegające bardzo powolnemu rozkładowi, co oznacza, że pozostają one na naszej planecie przez setki, a nawet tysiące lat, powodując zanieczyszczenie środowiska.
Większość tych niebiodegradowalnych odpadów to tworzywa sztuczne tradycyjnie stosowane w postaci toreb, opakowań lub butelek, które w wyniku wzrostu liczby ludności, konsumpcji i niewłaściwego usuwania śmieci gromadzą się na wysypiskach i w kanalizacji.
Jednak obecnie możliwa jest transformacja tych odpadów plastikowych w użyteczne produkty chemiczne za pomocą techniki, która obiecuje wiele ważnych korzyści na poziomie przemysłowym, chociaż nie wszystkie tradycyjne tworzywa sztuczne mogą być w nią włączone, ponieważ niektóre z nich charakteryzują się niską wydajnością.
Naukowcy z Uniwersytetu Yale opracowali technologię przekształcania zanieczyszczeń z tworzyw sztucznych w użyteczne związki spalające i inne, w oparciu o proces pirolityczny bez użycia katalizatorów, który jest bardziej wydajny i ekonomiczny w porównaniu z tradycyjnymi metodami.
Różnica między przeszłością a teraźniejszością polega na wielu małych otworach o różnej wielkości.
Istnienie ponad 350 milionów ton produkowanych każdego roku na całym świecie jest wyraźnym dowodem na nasilenie problemów związanych z gromadzeniem się odpadów z tworzyw sztucznych i sprawia, że technologia pirolizy opracowana w Yale jest bardzo przydatnym narzędziem do walki z plagą, jaką jest ten wpływ na środowisko.
Metoda pirolizy była już wcześniej stosowana do przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, jednak konieczność stosowania kosztownych i krótkotrwałych katalizatorów uniemożliwiała jej szersze zastosowanie. Obecnie jednak zastosowanie reaktora z porami o różnych rozmiarach zamiast katalizatora radykalnie zmieniło sytuację.
Kluczowym elementem tej technologii jest reaktor wykonany metodą druku 3D i wyposażony w kolumnę węglową z zestawem porów hierarchicznych, który w trzystopniowym procesie ma zmniejszyć ilość odpadów plastikowych, które nieustannie gromadzą się w środowisku.
Konstrukcja tego reaktora z porami, które stopniowo stają się coraz mniejsze, o wymiarach od 1 mm do 200 nm, pozwala na bardziej precyzyjną kontrolę temperatury i powoduje rozpad molekularny, co w dłuższej perspektywie zapobiega koksowaniu, czyli powstawaniu odpadów węglowych, zapewniając w ten sposób ich stopniowy i skuteczny rozkład.
Teraz pozbycie się plastikowych odpadów jest łatwiejsze bez katalizatora, przy mniejszym zużyciu energii i mniejszym zanieczyszczeniu środowiska.
Zastosowanie tego reaktora do przeprowadzania pirolizy, oprócz wyeliminowania konieczności stosowania katalizatorów, zapewnia wysoką konwersję 66% polietylenu w inne związki chemiczne, które są szczególnie cenne, zwłaszcza paliwa w postaci ciekłych węglowodorów, a także prekursory chemiczne.
Zastosowanie reaktora o takiej konstrukcji pomaga zmniejszyć straty energii i umożliwia regulację temperatury, co ma zasadnicze znaczenie dla osiągnięcia większej zrównoważoności procesów, a ponadto zastosowanie tej technologii w warunkach beztlenowych podczas pirolizy powoduje znaczne zmniejszenie emisji zanieczyszczeń.
Podsumowując, zastosowanie technologii pirolizy bez katalizatora do 350 milionów ton tworzyw sztucznych w morzu odpadów wytwarzanych rocznie na świecie mogłoby przekształcić te śmieci w paliwo płynne, a co więcej, zapobiegłoby katastrofie ekologicznej, ratując życie miliardów ludzi.