Process genom vilken plast omvandlas till nanorörsmaterial av kol. Kredit:Dr Alvin Orbaek White
Forskning från Swansea University har funnit hur plast som vanligtvis finns i livsmedelsförpackningar kan återvinnas för att skapa nya material som ledningar för elektricitet – och kan bidra till att minska mängden plastavfall i framtiden.
Medan en liten del av de hundratals plasttyperna kan återvinnas med konventionell teknik, forskare fann att det finns andra saker som kan göras för att återanvända plast efter att de har tjänat sitt ursprungliga syfte.
Forskningen, publiceras i The Journal for Carbon Research , fokuserar på kemisk återvinning som använder plastens beståndsdelar för att göra nya material.
Medan all plast är gjord av kol, väte och ibland syre, mängderna och arrangemangen av dessa tre element gör varje plast unik. Eftersom plast är mycket rena och högraffinerade kemikalier, de kan brytas ner till dessa element och sedan bindas i olika arrangemang för att göra högvärdiga material som kolnanorör.
Dr Alvin Orbaek White, en Sêr Cymru II-stipendiat vid Energy Safety Research Institute (ESRI) vid Swansea University sa:"Kolnanorör är små molekyler med otroliga fysikaliska egenskaper. Strukturen hos ett kolnanorör ser ut som en bit kycklingtråd insvept i en cylinder och när kol är arrangerat så kan den leda både värme och el. Dessa två olika energiformer är var och en mycket viktiga att kontrollera och använda i rätt mängd, beroende på dina behov.
"Nanorör kan användas för att göra ett stort antal saker, såsom ledande filmer för pekskärmar, flexibla elektroniktyger som skapar energi, antenner för 5G-nätverk medan NASA har använt dem för att förhindra elektriska stötar på Juno-rymdfarkosten."
Under studien, forskargruppen testade plast, i synnerhet svart plast, som vanligtvis används som förpackningar för färdigrätter och frukt och grönsaker i stormarknader, men kan inte lätt återvinnas. De tog bort kolet och konstruerade sedan nanorörsmolekyler från botten och upp med hjälp av kolatomerna och använde nanorören för att överföra elektricitet till en glödlampa i en liten demonstratormodell.
Nu planerar forskargruppen att tillverka elektriska kablar av hög renhet med avfallsplastmaterial och att förbättra nanorörsmaterialets elektriska prestanda och öka produktionen, så de är redo för storskalig utbyggnad under de kommande tre åren.
Dr Orbaek White sa:"Forskningen är betydelsefull eftersom kolnanorör kan användas för att lösa problemet med elkablar som överhettas och går sönder, som svarar för cirka 8 % av elen går förlorad i överföring och distribution globalt.
"Det här kanske inte verkar så mycket, men den är låg eftersom elkablarna är korta, vilket innebär att kraftverk måste ligga nära den plats där el används, annars går energin förlorad vid överföring.
"Många kablar med lång räckvidd, som är gjorda av metaller, kan inte arbeta med full kapacitet eftersom de skulle överhettas och smälta. Detta utgör ett verkligt problem för en framtid för förnybar energi med hjälp av vind eller sol, eftersom de bästa platserna är långt ifrån där folk bor."