Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara opracowali metodę, dzięki której można przekształcić najpopularniejszy rodzaj polimeru używany w opakowaniach jednorazowego użytku w surowiec do produkcji detergentów.
Pokłady składowanego przez nas plastiku, który nie jest biodegradowalny, stają się z dnia na dzień co raz większym problemem. I nie wystarczy tutaj samo ograniczanie jego wytwarzania. Potrzebujemy sposobów na to, by najlepiej w praktyczny sposób wykorzystać odpady z tworzyw sztucznych. Bo okazuje się, że plastikowe śmieci da się przekształcić, tworząc z nich środki powierzchniowo czynne, będące głównymi składnikami detergentów i innych przydatnych chemikaliów.
- Jeśli będziemy wytwarzać środki powierzchniowo czynne z paliw kopalnych, a można je wytwarzać z odpadów z tworzyw sztucznych, to nie będziemy już używać paliw kopalnych do produkcji środków powierzchniowo czynnych, a węgiel, który trafił do tworzyw sztucznych, będzie można w inny sposób wykorzystać – oceniła Susannah Scott z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara.
Opis i rezultaty badań ukazały się na łamach pisma „Chem” (DOI: 10.1016/j.chempr.2023.05.017).
Zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara zaproponował nowy sposób na wykorzystanie plastikowych śmieci. Ich metoda mogłaby pomóc nam pozbyć się zalegających w środowisku gór plastikowych przedmiotów jednorazowego użytku. A wszystko dzięki temu, że znaczącym ich składnikiem są poliolefiny. Te polimery można przekształcić w alkiloaromaty, które z kolei są kluczowym składnikiem środków powierzchniowo czynnych. A te są niezwykle istotne w produkcji detergentów.
Korzyść z zastosowania takiego rozwiązania byłaby podwójna. Nie tylko pozbylibyśmy się części plastiku, ale także zużywalibyśmy mniejszą ilość paliw kopalnych, które obecnie są wykorzystywane do produkcji środków powierzchniowo czynnych. O tym, że byłoby to znacznie lepsze rozwiązanie niż to, co obecnie z nim robimy, czyli składujemy na coraz większych obszarach lub co gorsza - palimy, nie trzeba chyba nikogo przekonywać.
W jaki jednak sposób można przerobić plastikowe odpady na detergent? Otóż badacze sugerują wykorzystanie wcześniej opracowanej przez nich metody katalitycznej, która umożliwia rozrywanie niezwykle silnych wiązań pomiędzy atomami węgla. Daje to możliwość takiego rozmieszczenia łańcuchów molekularnych, abyśmy mogli w efekcie otrzymać alkiloaromatyczne pierścienie. Jednakże poprzednio zaproponowane rozwiązanie zakładające użycie do tego procesu platyny na tlenku glinu jako katalizatora nie było zbyt wydajne.
Naukowcom udało się jednak ulepszyć powyższą metodę. Okazało się, iż sekret tkwił tutaj w zwiększeniu poziomu kwasowości tlenku glinu przy jednoczesnym dodaniu chloru lub fluoru. W najnowszych badaniach zespół skupił się również na uzyskaniu optymalnej proporcji części kwasowej do części metalowej katalizatora. W ten prosty sposób udało się nie tylko przyśpieszyć wytwarzanie alkiloaromatów, ale także otrzymać w większym stopniu prawidłowe co do rozmiaru cząsteczki.
O tym, na ile naukowcom udało się zoptymalizować cały proces najlepiej świadczą dane liczbowe. Do tej pory na wyprodukowanie omawianych kluczowych dla późniejszego uzyskania detergentów składników trzeba było czekać nawet 24 godziny. Aktualnie proces ten został skrócony do zaledwie kilku godzin. Dzięki temu możliwe będzie również szybsze przerabianie większej ilości plastikowych odpadów.
Dodatkowym plusem ulepszonego procesu jest fakt, iż nie wymaga on wysokich temperatur, a zatem i niezbędny wkład energetyczny nie jest tutaj zbyt wysoki. Wprowadzone do tej metody ulepszenia dają naukowcom podstawy by sądzić, że może ona zyskać potencjał komercyjny. W ten sposób moglibyśmy uzyskiwać mydło, płyny do prania czy różne środki czyszczące. A likwidacja jak największej ilości plastiku, chociażby w przedstawiony tutaj sposób leży w najlepiej pojętym interesie ludzkości.
Źródło: University of California - Santa Barbara, fot. Kritzolina, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
