Пластиковые отходы и повышение уровня углекислого газа (CO2) в атмосфере являются одними из главных экологических проблем, с которыми в настоящее время сталкивается человечество. В связи с амбициозной целью достижения нулевого уровня выбросов CO2 к 2050 году существует потребность в экономичных способах улавливания CO2.
Команда Университета Райса разработала новый химический метод, который превращает трудноперерабатываемые пластиковые отходы в эффективный сорбент углекислого газа (CO2) для промышленности. Этот метод представляет собой разновидность существующего процесса переработки пластика на основе пиролиза.
Чтобы сделать материал, исследователи превратили отходы пластика в порошок, смешали с ацетатом калия и нагревали при 600 градусах Цельсия (1112 градусов по Фаренгейту) в течение 45 минут, чтобы оптимизировать поры, большинство из которых имеют ширину около 0,7 нанометра. Более высокие температуры привели к расширению пор. При нагревании пластиковых отходов в присутствии ацетата калия образуются частицы с порами нанометрового размера, которые улавливают молекулы углекислого газа.
Эти пористые частицы способны удерживать до 18% собственного веса CO2 при комнатной температуре. Нагрев его примерно до 75 градусов по Цельсию (167 градусов по Фаренгейту) высвобождает захваченный углекислый газ из пор, регенерируя около 90% мест связывания материала. Затем сорбент можно использовать повторно.
Захваченный CO2 можно было бы использовать в производстве таких продуктов, как топливо или строительные материалы. По словам исследователей, в процессе также образуется побочный продукт воска, который можно перерабатывать в моющие средства или смазочные материалы.