Пластиковый мусор может стать сырьём для авиации

Группа ученых из Нанкинского лесотехнического университета, Университета Цинхуа и ряда других научных организаций Китая представила технологию переработки пластиковых отходов в авиационное топливо. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Energy.

Авторы исследования рассматривают новый подход как один из возможных способов одновременно решать две экологические задачи — сокращать объёмы пластикового мусора и снижать зависимость авиации от традиционных ископаемых видов топлива.

В основе технологии лежит двухступенчатый процесс переработки пластика. На первом этапе отходы подвергаются высокотемпературному разложению в присутствии водорода. Затем образующиеся соединения проходят дополнительную обработку на специально разработанном катализаторе на основе рутения.

По словам исследователей, ключевым элементом разработки стал новый тип катализатора с атомарно распределёнными активными центрами. Именно он позволяет получать более однородный набор углеводородов, пригодных для использования в качестве авиационного топлива.

В ходе экспериментов учёные использовали полистирол — один из наиболее распространённых видов пластика. В результате удалось получить топливо с высоким содержанием циклоалканов — соединений, которые широко применяются в авиационной отрасли благодаря высокой энергетической плотности.

Разработчики утверждают, что новая технология обладает не только экологическим, но и экономическим потенциалом. Согласно проведённому технико-экономическому анализу, минимальная расчётная стоимость производства такого топлива может составлять от 1 до 1,8 доллара США за килограмм.

Ещё одним важным результатом стало успешное масштабирование процесса. Авторы сообщили, что смогли изготовить катализатор в граммовых количествах и подтвердили возможность увеличения объёмов производства без существенной потери эффективности.

Исследователи считают, что предложенная схема может стать одним из направлений развития устойчивого авиационного топлива (SAF), спрос на которое растёт во всём мире на фоне усилий по сокращению выбросов парниковых газов в авиационном секторе.

Вместе с тем специалисты подчёркивают, что технология пока находится на стадии научных исследований и требует дальнейшей доработки перед промышленным внедрением. Следующим этапом станет масштабирование производства катализаторов, разработка непрерывной системы подачи пластиковых отходов и дополнительные испытания на других видах пластика.

По данным международных экологических организаций, ежегодно в мире образуются сотни миллионов тонн пластиковых отходов. Поэтому технологии, позволяющие превращать трудно перерабатываемый пластик в востребованные продукты с высокой добавленной стоимостью, рассматриваются как одно из перспективных направлений развития экономики замкнутого цикла.

Пока говорить о скором переходе авиации на топливо из отходов преждевременно, однако исследование китайских учёных показывает, что переработка пластика может постепенно выходить за рамки традиционного рециклинга и становиться источником сырья для высокотехнологичных отраслей.