В томском Институте химии нефти СО РАН придумали, как превращать пластиковые отходы в бензин и дизельное топливо. Результаты работы опубликовал международный журнал Recycling. В основе метода лежит термический крекинг: под действием высокой температуры длинные молекулярные цепочки полимера разрушаются, а на выходе получается жидкость, близкая по свойствам к нефтяной. Об этом сообщает портал Научная Россия.
Механическая переработка и биодеградация лишь изменяют форму полимера, крекинг же разрывает сами молекулы. Есть у такого сырья и другое преимущество — в нем изначально нет серы. Поэтому при производстве в атмосферу не попадает сероводород, и нагрузка на воздух заметно снижается.
Температурный режим специалисты подобрали опытным путем. Оптимальной оказалась отметка 475 градусов. Если греть слабее, скажем до 450, реакция пойдет медленнее, часть полимера не расплавится и осядет на дне воскоподобным остатком. Перегрев тоже вредит: готовая жидкость начнет распадаться дальше и уйдет в газ, так что полезного продукта станет меньше. Разделяют смесь перегонкой — пары разных фракций собирают по мере испарения.
Младший научный сотрудник лаборатории углеводородов и высокомолекулярных соединений нефти, аспирант института Ульяна Фролова объяснила, что механизм напоминает переработку тяжелых нефтяных фракций в легкие. Разница только в исходном состоянии: твердый пластик под теплом переходит в жидкую фазу. Бензин из отходов уже частично отвечает требованиям к товарному топливу. Дизельную фракцию доводят гидропереработкой, после чего она практически равноценна зимнему дизелю класса 0.
Твердый углеродный остаток, кокс, исследователи не выбрасывают. Его применяют как катализатор в том же реакторе: углерод смещает распределение веществ в сторону бензиновой фракции, которую из пластика получать проще. Благодаря хорошим поглощающим свойствам кокс годится и в роли сорбента — такие опыты уже ведутся.
Пока технологию проверяли лишь на чистом измельченном пластике. С грязными смешанными отходами экспериментов не было: состав примесей каждый раз иной и наверняка помешает реакции. Такие испытания возможны, но требуют дополнительных исследований. Речь идет о лабораторной стадии, до промышленного внедрения еще далеко. Работу поддержали гранты РНФ 24-73-00058 и 26-73-10275.