Forscher der Washington State University haben einen innovativen Weg entwickelt, um Kunststoffe in Bestandteile f\u00fcr Flugzeugtreibstoff\u00a0 und andere wertvolle Produkte umzuwandeln, wodurch die Wiederverwendung von Kunststoffen einfacher und kosteng\u00fcnstiger wird.<\/p>\n
Die Forscher waren in ihrer Reaktion in der Lage, 90% des Kunststoffs innerhalb einer Stunde bei moderaten Temperaturen in D\u00fcsentreibstoff und andere wertvolle Kohlenwasserstoffprodukte umzuwandeln und den Prozess leicht fein abzustimmen, um die gew\u00fcnschten Produkte zu erzeugen. Unter der Leitung der Doktorandin Chuhua Jia und Hongfei Lin, au\u00dferordentlicher Professor an der Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering, berichten sie \u00fcber ihre Arbeit in der Zeitschrift Chem Catalysis.<\/p>\n
“In der Recycling-Industrie sind die Kosten f\u00fcr das Recycling entscheidend”, sagte Lin. “Diese Arbeit ist ein Meilenstein f\u00fcr uns, um diese neue Technologie bis zur Kommerzialisierung voranzutreiben.”<\/p>\n
In den letzten Jahrzehnten hat die Anh\u00e4ufung von Kunststoffabf\u00e4llen eine Umweltkrise verursacht, die Ozeane und unber\u00fchrte Umgebungen auf der ganzen Welt verschmutzt. Beim Abbau gelangen winzige Teile von Mikroplastik in die Nahrungskette und werden zu einer potenziellen, wenn auch unbekannten Gefahr f\u00fcr die menschliche Gesundheit.<\/p>\n
Das Recycling von Kunststoffen ist jedoch problematisch. Die gebr\u00e4uchlichsten mechanischen Recyclingmethoden schmelzen den Kunststoff und formen ihn neu, aber das mindert seinen wirtschaftlichen Wert und seine Qualit\u00e4t f\u00fcr die Verwendung in anderen Produkten. Chemisches Recycling kann qualitativ hochwertigere Produkte erzeugen, erfordert aber hohe Reaktionstemperaturen und eine lange Verarbeitungszeit, was es f\u00fcr die Industrie zu teuer und umst\u00e4ndlich macht. Aufgrund dieser Einschr\u00e4nkungen werden in den USA jedes Jahr nur etwa 9% des Kunststoffs recycelt.<\/p>\n
In ihrer Arbeit entwickelten die WSU-Forscher einen katalytischen Prozess zur effizienten Umwandlung von Polyethylen in D\u00fcsentreibstoff und hochwertige Schmiermittel. Polyethylen, auch bekannt als Kunststoff Nr. 1, ist der am h\u00e4ufigsten verwendete Kunststoff und wird in einer Vielzahl von Produkten verwendet, von Plastikt\u00fcten, Plastikmilchkannen und Shampooflaschen bis hin zu korrosionsbest\u00e4ndigen Rohrleitungen, Holz-Kunststoff-Verbundholz und Kunststoffm\u00f6beln.<\/p>\n
F\u00fcr den Prozess verwendeten die Forscher einen Ruthenium-auf-Kohlenstoff-Katalysator und ein g\u00e4ngiges L\u00f6sungsmittel. Sie waren in der Lage, etwa 90 % des Kunststoffs innerhalb einer Stunde bei einer Temperatur von 220 Grad Celsius (428 Grad Fahrenheit) in Bestandteile von D\u00fcsentreibstoff oder andere Kohlenwasserstoffprodukte umzuwandeln, was effizienter und niedriger ist als die Temperaturen, die normalerweise verwendet w\u00fcrden.<\/p>\n
Jia war \u00fcberrascht, wie gut das L\u00f6sungsmittel und der Katalysator funktionierten. “Vor dem Experiment haben wir nur spekuliert, aber wir wussten nicht, ob es funktionieren w\u00fcrde”, sagte er. “Das Ergebnis war so gut.”<\/p>\n
Die Anpassung der Verarbeitungsbedingungen, wie die Temperatur, die Zeit oder die Menge des verwendeten Katalysators, war der entscheidende Schritt, um eine Feinabstimmung des Prozesses vornehmen zu k\u00f6nnen, um w\u00fcnschenswerte Produkte zu erzeugen, sagte Lin.<\/p>\n
“Je nach Markt k\u00f6nnen sie abstimmen, welches Produkt sie erzeugen wollen”, sagte er. “Sie haben Flexibilit\u00e4t. Die Anwendung dieses effizienten Prozesses k\u00f6nnte ein vielversprechender Ansatz f\u00fcr die selektive Herstellung hochwertiger Produkte aus Polyethylenabf\u00e4llen sein.”<\/p>\n
Mit Unterst\u00fctzung der Washington Research Foundation arbeiten die Forscher daran, den Prozess f\u00fcr eine zuk\u00fcnftige Kommerzialisierung zu skalieren. Sie glauben, dass ihr Verfahren auch mit anderen Kunststoffarten effektiv funktionieren k\u00f6nnte.<\/p>\n
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Originalver\u00f6ffentlichung<\/p>\n