Пластик в топливо: учёные разработали способ превращать полиэтилен в бензин при низких температурах

Исследователи Национальной лаборатории Ок-Ридж разработали метод переработки полиэтиленовых отходов в жидкое топливо, сопоставимое по свойствам с бензином и дизелем. Результаты работы опубликованы в журнале Journal of the American Chemical Society.

В основе технологии лежит использование расплавленных солей на основе хлорида алюминия, которые одновременно выполняют функцию растворителя и катализатора. При взаимодействии с полиэтиленом такие системы расщепляют длинные полимерные цепи на более короткие углеводороды, пригодные для использования в качестве топлива.

Как пояснил один из авторов исследования Лици Цю, учёным удалось добиться высокой эффективности процесса: в экспериментальных условиях выход фракций, близких к бензину, составил около 60%.

По словам соавтора работы Чжэньчжэнь Ян, ключевым преимуществом метода является отсутствие необходимости в использовании благородных металлов, органических растворителей и внешнего источника водорода. Кроме того, процесс протекает при температурах ниже 200 °C, что существенно ниже по сравнению с традиционным пиролизом, где требуется нагрев до 450–500 °C.

Механизм реакции был детально изучен с применением комплекса аналитических методов, включая мягкую рентгеновскую спектроскопию, ядерный магнитный резонанс и нейтронное рассеяние. Эти методы позволили установить, что алюминиевые центры в расплавленных солях формируют активные кислотные участки, обеспечивающие разрыв полимерных цепей и образование углеводородных фракций различной длины.

Руководитель проекта Томонори Сайто отметил, что использование расплавленных солей открывает новые возможности для фундаментального понимания процессов переработки полимеров и их промышленного применения.

В Oak Ridge National Laboratory подчеркивают, что технология может быть масштабирована и использована для переработки бытовых пластиковых отходов, учитывая доступность сырья и относительно низкую стоимость используемых компонентов.

В то же время исследователи отмечают необходимость дальнейшей доработки системы, в частности повышения её устойчивости к воздействию влаги, поскольку используемые соли обладают гигроскопичными свойствами.

Разработка рассматривается как перспективное направление для повышения эффективности переработки пластиковых отходов и создания альтернативных источников топлива в промышленности.