Китайские химики научились превращать пластиковый мусор в авиационное топливо

Ежегодно человечество производит более 460 миллионов тонн пластика. Большая часть этих отходов скапливается на свалках или сжигается, что приводит к потере ресурсов и загрязнению среды. Исследователи из Шанхайского института передовых исследований при Академии наук Китая и Университета Фудань нашли способ превращать полимерный мусор в авиационное топливо. Выход жидкого продукта при новом методе составляет 82,3%.

Технология нацелена на переработку полиолефинов — полиэтилена и полипропилена. Эти материалы составляют свыше 60% всего мирового пластика. Их молекулярные структуры состоят из длинных и устойчивых цепей углеводородов, которые трудно разрушить без образования побочных газов.

Ученые применили метод гидрогенолиза. Это химическая реакция, которая разрывает углеродные связи при умеренном давлении и температуре. Главным достижением стал подбор катализатора из кобальта и никеля. Ранее подобные процессы требовали дорогих благородных металлов или приводили к чрезмерному расщеплению молекул, превращая пластик в метан вместо жидкого горючего.

В новой связке металлов кобальт корректирует электронное состояние никеля. Это заставляет реактор работать избирательно: связи разрываются внутри цепочек, а не на их концах. В результате образуются углеводороды с длиной цепи от 8 до 16 атомов углерода. Именно такой состав необходим для авиационного керосина.

Лабораторные тесты подтвердили, что селективность процесса достигает 79%. Использование дешевых никеля и кобальта делает технологию экономически перспективной для промышленности. По оценкам исследователей, производство такого топлива с использованием возобновляемых источников энергии сокращает выбросы парниковых газов на 80% в сравнении с традиционной добычей нефти.

Для выхода на промышленный уровень ученым предстоит решить две задачи. Во-первых, катализаторы чувствительны к загрязнениям, поэтому пластиковые отходы требуют тщательной очистки. Во-вторых, необходимо масштабировать лабораторную установку до объемов полноценного завода.