Tänk om vi kunde hjälpa det globala plastavfallsproblemet och transportindustrin med samma teknik?
Ett team av forskare från det amerikanska energidepartementets Ames National Laboratory gör just det. Teamet, ledd av Aaron Sadow och Wenyu Huang, utvecklade nyligen en kemisk omvandlingsprocess som gör diesel av plastavfall.
Plast är viktiga material med egenskaper som leder till många applikationer, inklusive säker matförvaring, lättviktselektronik och medicinsk sanitetsutrustning. Bland dess många användningsområden är engångsplastprodukter ett populärt val eftersom de är billigare att tillverka och transportera än varor tillverkade av andra tyngre eller ömtåliga material.
Avfallet från dessa "engångsprodukter" är det primära problemet med plast. Kasserad plast håller sig tusentals år på soptippar, och partiell nedbrytning och dålig avfallshantering har läckt ut plast till den naturliga miljön såväl som i vårt dricksvatten och mat, vilket orsakar faror för både vilda djur och människor.
"Vi konvergerar mot en kris som förvärras av utsläpp som påverkar luftkvaliteten och klimatförändringarna som kräver att vi använder våra naturresurser mer effektivt, inklusive de fossila resurserna som används för att tillverka plast och flytande bränslen, säger Sadow. "Men genom att se holistiskt på energi och bränslen, kemikalier och material, och deras naturliga tillgång, kan vi designa hållbara lösningar för våra plastavfall och energiproblem."
Transport-, tillverknings-, bygg- och jordbruksindustrin är starkt beroende av diesel för att leverera kraft på efterfrågan, skapa varor och transportera produkter och människor över hela världen. Ett sätt som forskare arbetar för att förbättra hållbarheten och minska miljöpåverkan från transportindustrin är genom att utforska alternativa bränslekällor som denna plastbaserade diesel.
Teamet utvecklade en enstegsprocess som förvandlar plastavfall till diesel direkt. "Det finns en konkurrensfördel med att göra det av plast om du kan kringgå de enorma raffinaderierna, och det är precis vad vår teknik gör," förklarade Sadow.
Processen de utvecklade är baserad på katalys, vilket innebär att man använder en viss kemikalie (en katalysator) för att hjälpa till att bryta isär polymererna som bildar plastavfallet. Sadow förklarade att konventionella katalysatorer skapar en mängd olika produkter som måste gå igenom energikrävande separationsprocesser för att göra användbara produkter. Katalysatorerna som används i Ames Lab-processen är dock selektiva i hur de bryter isär polymererna. Denna selektivitet innebär att den önskade kemikalien kommer direkt från reaktionen, i detta fall dieselbränsle.
Denna process för dieselproduktion är mer miljövänlig och effektiv än att tillverka diesel från råolja. Det resulterar också i en renare brinnande diesel. Dieseln är renare eftersom den saknar svavel. "Det är svårt att ta bort svavel från råolja. Det är en dyr del av raffineringsprocessen", sa Huang. "Plast har i sig inte svavel i sig eftersom den redan är raffinerad."
Denna renare diesel kan hjälpa transportindustrin genom att förbättra utsläppen och tillhandahålla ett alternativ till fossila bränslen. Samtidigt kommer färre plaster att hamna på deponier och ut i miljön.
Tillhandahålls av Ames National Laboratory
