Trots konsumenternas ansträngningar att sortera och separera återvinningsmaterial hamnar de flesta plastflaskor fortfarande på soptippen. Standardåtervinningsmetoder för att sortera, riva och göra om plast är begränsade till bara typ 1 och typ 2 plast – i princip bara läskflaskor, vattenflaskor och mjölkkannor.
Den globala plastproduktionen har ökat från 2 miljoner ton 1950 till 360 miljoner ton 2018, och cirka 50 % av den plasten blir skräp efter en enda användning. År 2050 förutspås det att 12 miljarder ton plastavfall kommer att finnas i miljön och deponier.
För att förbättra återvinningsgraden arbetar Kevin Schug, Shimadzu Distinguished Professor of Analytical Kemi vid University of Texas i Arlington, på nya sätt att separera och återvinna blandad plast. Han och ett team av forskare och forskare vid UTA har samarbetat i en studie publicerad i Journal of Chromatography A .
"Ett framstående medel för kemisk återvinning kallas pyrolys," sa Schug. "Under pyrolys värms plast upp i en syrefri miljö tills den sönderfaller till pyrolysoljor. Dessa oljor har mycket av samma egenskaper som råolja, med några få undantag. Viktigt är att de kan raffineras ytterligare till bränslen, och ännu bättre , förvandlas till kemiska råvaror för att göra ny plast."
Till skillnad från traditionell plaståtervinning som kräver sortering och rivning innan materialet kan återvinnas, är pyrolys inte begränsad till specifika plasttyper. Den kan ta emot dem alla.
Pyrolysen av blandat plastavfall skapar dock några komplexa blandningar som tillverkarna måste undersöka noga. Föroreningar som svavel och kväve kan skapa kemiska föreningar som kan skada nedströms bearbetningsstrategier.
"Pyrolys har blivit en ganska stor sak. Många företag ökar på stora kemiska återvinningsoperationer," sa Schug. "Ändå kräver karakteriseringen av pyrolysoljorna utveckling av nya analytiska metoder, som den vi beskriver i vår nya fackgranskade forskning."
Med stöd av Jean-Francois Borny från Lummus Technologies LLC, ett Houston-baserat kemiföretag, skapade Schug och hans kollegor vid UTA – doktoranderna Alexander Kaplitz och Niray Bhakta och forskarna Shane Marshall och Sadid Morshed – en ny superkritisk vätskekromatografi metod som kan separera pyrolysoljorna. Forskarna fann att de tydligt kunde skilja oljor skapade från polyeten och polypropenråvaror.
"Detta är bara början, men vi är väldigt glada över potentialen med denna teknik för att skilja oljor som produceras från många olika plaster och blandningar," sa Schug. "Att hitta ett sätt att bättre återvinna denna plast kommer att hjälpa oss att minska vårt beroende av nya fossila bränslen och förhoppningsvis göra vår del för att sluta bidra till klimatförändringarna."
Mer information: Alexander S. Kaplitz et al, Discrimination of plastic waste pyrolysis oil feedstocks using supercritical fluid chromatography, Journal of Chromatography A (2024). DOI:10.1016/j.chroma.2024.464804
Tillhandahålls av University of Texas i Arlington
