08:00 - 23:00
ежедневно, без выходных

Технологии переработки отходов

11.05.2021

Проблема переработки пластиковых отходов – это настоящий вызов современной науке. Химики, технологи, экологи ищут способы не только уничтожить мусор, но и найти ему должное применение. Некоторые идеи ученых по его вторичному использованию уже получили статус стартапов и нащупывают пути реализации.

Откуда берется лишний мусор

Специалисты, занимающиеся мониторингом состояния окружающей среды, отмечают, что в связи с пандемией COVID-19 в мире резко возросло количество пластиковых отходов. Наиболее весомый вклад отмечается по следующим позициям:

  • защитные маски из полипропиленового волокна;
  • перчатки из полиэтилена, которые предлагают покупателям торговые точки;
  • одноразовый медицинский инструментарий;
  • упаковочные материалы, используемые для доставки товаров из магазинов и кафе для людей, находящихся в самоизоляции.

Согласно данным ООН, за последние 70 лет человечество уже произвело более 3 млрд тонн пластика, из которых перерабатывается и используется вторично всего 9%. Около 12% этого материала сжигается совместно с другими отходами. Расчеты показывают, что на полигонах, стихийных свалках и в мировом океане находится не менее 2,4 млрд тонн пластика.

Однако наука видит в нем не горы ненужного мусора, а богатые возможности для получения полезных материалов. Недорого, эффективно и экологично – вот девиз изобретателей, работающих над созданием новейших технологий переработки пластиковых отходов.

Органические отходы – в органические удобрения

В апреле 2021 года британский научный журнал Nature познакомил читателей с работой профессора Тин Сюй, которая занимается изучением химического материаловедения в Калифорнийском университете в Беркли.

Статья вышла под весьма замысловатым заголовком: «Почти полная деполимеризация полиэфиров при помощи нанодисперсных ферментов». А вот содержание ее оказалось максимально приближенным к реальной жизни, поскольку позволяет решить важную практическую задачу. Тин Сюй и ее соавторы предложили простой способ преобразовать бытовые пластиковые отходы в компост, который впоследствии можно вносить в почву.

Ученых заинтересовало несоответствие понятия «биоразлагаемый пластик» тому, что происходит с ним в действительности. Все уверены, что этот материал, попадая на свалку, разлагается примерно так же, как бумага или картофельная кожура. На деле же он разрушается годами, при этом существенная его часть превращается в микропластик.

«Биоразложение – это не обязательно образование компоста», — поясняет профессор Тин. Для правильных процессов утилизации пластика необходимы особые температурные условия, которые тяжело сформировать на обычном полигоне.

Сотрудники ее лаборатории обнаружили ферменты, при помощи которых биоразлагаемый пластик начинает оправдывать свое название. Задача фермента – разорвать все молекулярные связи между звеньями полимерных цепочек. При этом количество фермента и, соответственно, затраты на него минимальны: вещества требуется всего 0,02% от массы пластика, предназначенного в переработку.

Новая технология позволяет избавляться от полимерного мусора буквально за несколько дней. Его смешивают с ферментами и помещают в компостную яму, а если ее нет, то в емкость с водой. Материал разрушается полностью, минуя стадию образования микропластика, особо опасного для окружающей среды.

Пластик – сырье для получения современного топлива

Еще одно исследование, на этот раз американских экологов Университета Делавэра, посвящено идее получения топлива из отработанного пластика. Но не из любого, а только из полиолефинов – группы полимеров, из которых производят полиэтиленовые пакеты, термоусадочные пленки, ПЭТ-бутылки.

Ученые предложили способ получения из полиолефинов дизельного и даже авиационного топлива. Подобные идеи существовали и ранее, однако они не получили распространения в связи с дороговизной. Новая технология снижает расходы почти вполовину, поскольку не требует высоких температур для переработки пластикового сырья.

Исследователи взяли за основу гидрокрекинг – разрыв связей между атомами углерода внутри молекул пластика в присутствии катализаторов. В роли последних выступают оксиды некоторых металлов, а также минералы, известные под названием цеолитов.

«Удивительно, что каждый из этих катализаторов по отдельности почти не проявляет себя, – комментирует профессор Дионисиос Влахос, один из авторов технологии. – Но вместе они эффективно плавят пластик. Причем эти оксиды и цеолиты относятся к весьма распространенным ресурсам, поэтому наша идея быстро начнет работать».

Что еще будем делать из мусора

Ученых привлекает задача превращать отработанные пластмассы в разнообразные вещества, имеющие значение в мировом хозяйстве. Например, из них можно создать алкильные ароматические соединения, а на их основе производить лакокрасочные изделия и моющие средства. Простую и дешевую технологию преобразования пластика по такому пути предложили химики Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

Рациональное зерно их разработки – катализ реакции наночастицами платины. Это довольно распространенный катализатор, широко применяемый в нефтепереработке. Его использование не удорожает процесс, зато позволяет снизить температуру получения алкильных соединений с 1000 до 300 градусов. Тесты показали, что за сутки в полезное сырье превращается 55% пластика бутылочных крышек и 69% полиолефинов из упаковочной пленки. В планах ученых – увеличение объема выхода продуктов реакции, чтобы ее внедрение в промышленность стало целесообразным.

«В мире существует гигантский поток полиэтилена, — говорит Берт Веркхейзен, химик Утрехтского университета. – Это один из наиболее популярных пластиков. Но после использования он становится ненужным. Задача науки – снова превратить его в полезный продукт».

Естественным путем пластик разрушается не менее двухсот лет, не принося при этом никакой пользы. В недалеком будущем уже видятся перспективы получения из него компоста, топлива и сырья для лакокрасочной промышленности. Но ученые на этом не остановятся. Возможно, наступит день, когда вездесущий мусор превратится в дефицитное сырье и одной экологической проблемой на Земле станет меньше.

Комментарии

Оставить отзыв

Вам может быть интересно

12.11.2023

Мегабак

Сегодня вопрос утилизации твердых коммунальных и строительных отходов является достаточно актуальным во всех регионах РФ. Стремительный рост уровня жизни населения, развитие технологий и производства приводит к увеличению потребления различных товаров и, как следствие, образованию мусорных накоплений. Если обычный мусор, полученный в ходе хозяйственно-бытовой деятельности, можно выбросить в стандартные мусорные баки, то как быть с другими...

26.09.2023

Древесные отходы

К древесным отходам относят мусор, оставшийся после работы лесной промышленности и деревообработки, кусковые и мягкие отходы лесопиления, обрезь при мебельном и фанерном производстве, шпалопилении, а также кору, ветки, пни, корни, сучья и стволы. В крупных городах страны очень остро стоит проблема утилизации подобных отходов. Помимо остатков производственного характера, тонны низкокачественного древесного мусора образуются после санитарной...

15.09.2023

Отходы металла

В результате любой хозяйственно-производственной деятельности образуются отходы, в частности из металла. К такому виду мусора относятся товары, не пригодные для дальнейшей эксплуатации, остатки материалов, сопутствующие отходы промышленных предприятий (обрезки, стружка, шлак, неликвидная продукция и пр.). Больше всего металлолома образуется в производственной, транспортной и строительной отраслях, а также в быту. О том, какие виды отходов лома...

31.08.2023

Строительный грунт

Обращение с отходами строительства, сноса и грунтов строго контролируются законодательными органами. Вступившая в силу в 2019 году Мусорная реформа диктует свои правила сбора, транспортировки и утилизации всех видов отходов, особенно образовавшихся в ходе масштабных строительных или ремонтных работ. Все организации, которые пользуются или предоставляют услуги, обязаны соблюдать требования и правила, а также подтверждать свои действия...

19.08.2023

Радиоактивные отходы

Радиоактивные отходы – это материалы с содержанием радионуклидов, активность которых превышает допустимый предел относительно уровня, установленного надзорными органами. В первую очередь, такие вещества отличаются от обычного мусора наличием атомов с нестабильными ядрами, которым свойственно спонтанно видоизменяться с ионизирующим излучением, что часто ошибочно называют радиацией. На самом деле, не все виды радиации – это определенно опасные...

09.08.2023

Биологические отходы

Биологические отходы – это разновидность мусора, в состав которого входят компоненты животного и органического происхождения. По степени негативного влияния на окружающую среду и здоровье человека, биоотходы не менее опасны, чем химические отходы. Они не только загрязняют подземные воды, грунт и воздух, но и могут стать причиной распространения чрезвычайно опасных инфекционных болезней. В последнее время вопрос...

05.07.2023

Растительные отходы

Ботва, ветки, корни и прочие остатки садоводства, огородного и тепличного хозяйства классифицируются как мусор растительного происхождения. Древесно-растительные отходы не относятся к категории ТКО, так как образованы за пределами жилых домов. Соответственно, вывозить этот тип мусора региональный оператор не обязан, а тем более на бесплатной основе. Кто же должен вывозить растительные отходы, образующиеся при уходе за...

29.05.2023

Переработка пластика

Сегодня, отходы на основе полимеров – это одна из глобальных проблем, с которой сталкиваются практически все развитые страны. Пластиковый мусор негативно влияет на качество грунта и воды, а также является причиной гибели диких и домашних животных. При неправильной утилизации, такие отходы накапливаются на городских и стихийных свалках, вызывая негатив среди людей и провоцируя экологические катастрофы....

05.05.2023

Химические отходы

Химические отходы – это остатки веществ и материалов, образованные в результате деятельности промышленных предприятий нефтехимической, машиностроительной, фармацевтической и других отраслей. Производственный мусор может представлять серьезную опасность для окружающей среды, поэтому требует правильного обращения. Сбор, хранение, перевозка и переработка химических отходов – достаточно сложная процедура, которая должна выполняться строго по регламенту, согласно общепринятым методам. О том,...

17.04.2023

Накопление ТКО

Уже несколько лет в России активно идут самые разные реформы. Одной из наиболее масштабных является «мусорная». Введены нормативы накопления твердых коммунальных отходов, изменена система начисления оплаты за их вывоз. Муниципалитеты ведут реестры площадок для сбора ТКО. Вывозить мусор на полигоны или переработку теперь могут только региональные операторы или компании, заключившие с ними договоры на оказание...

31.03.2023

Утилизация медицинских отходов

Порядка 15% остатков деятельности медико-санитарного труда опасны для людей и представляют угрозу для экологии из-за инфекционных, химических или радиоактивных свойств. При ошибочной утилизации медицинских отходов возрастает риск отравления граждан и загрязнения окружающей среды в долгосрочной перспективе. Именно поэтому разработана особая система сбора медицинских отходов, регламентируемая законодательством. Что относится к медико-санитарным отходам Это мусор, который образуется...

24.03.2023

Экономика замкнутого цикла

Экономика замкнутого цикла предполагает новый подход к производству товаров и культуре их потребления. Она снижает экологическую нагрузку на окружающую среду, поддерживает и восстанавливает природные экосистемы за счет возвращения вторсырья в хозяйственный оборот. Рециклинг дефицитного сырья снижает ресурсную стоимость продукции. Уменьшение объема производимых отходов за счет удлинения срока службы вещей и их разумная утилизация выгодна для...

Заказать звонок




    captcha

    Оставить заявку


      Заказать


        Заказать


          Районы обслуживания