A tudósok megtalálták a kulcsot a műanyagszemét eltüntetéséhez

Ez az áttörés alapjaiban változtathatja meg, hogyan tekintünk a műanyagokra, amelyekből ma több százmillió tonna kerül a környezetbe évente. 

Miért ilyen nehéz újrahasznosítani a műanyagot? 

A mindennapjainkat körülvevő műanyagok – a joghurtos poharaktól kezdve a bevásárlószatyrokon át egészen a fóliákig – döntően poliolefinek (polietilén és polipropilén). Ezek rendkívül ellenálló anyagok: szén-szén kötéseik a legstabilabbak közé tartoznak, ezért nem bomlanak le természetes módon, évtizedekig megmaradnak a szemétlerakókban vagy a természetben, miközben apró, veszélyes mikroműanyagokra esnek szét.

A másik nagy akadály a válogatás. A különböző műanyagfajták nem keveredhetnek: egyetlen oda nem illő darab tönkreteheti az egész újrahasznosítási folyamatot. Ezért a szelektálás költséges, munkaigényes, és a legtöbb helyen inkább egyszerűen lerakókba kerül a vegyes műanyaghulladék. Nem véletlen, hogy a világon gyártott több mint 220 millió tonna poliolefineknek kevesebb mint 10%-át hasznosítják újra.

A most bemutatott új módszer lényege egy speciális, szuperaktív organonikkel katalizátor, amelyet „szuperacidikus” alumínium-oxid felületre rögzítettek. Ez a rendszer képes alacsonyabb hőmérsékleten (kb. 200 °C-on) hidrogén segítségével szelektíven bontani a szén-szén kötéseket – sokkal hatékonyabban, mint a korábbi „brutális” megoldások, ahol több száz fokon egyszerűen szétégetik a műanyagot. Az új katalizátor úgy működik, mint egy sebész szikéje: precízen vágja szét a polipropilént, miközben a polietilént érintetlenül hagyja. Ez a fajta kémiai „válogatás” eddig elképzelhetetlennek tűnt. Az eredmény: a poliolefinek rövid idő alatt folyékony olajokká és viaszokká alakulnak, amelyekből kenőanyag, üzemanyag vagy akár gyertya is készülhet.

A legnagyobb meglepetést azonban a PVC hozta. Ez az anyag a műanyag-újrahasznosítás rémálma, mivel hevítés közben sósavat bocsát ki, ami tönkreteszi a legtöbb katalizátort. Az új eljárásban viszont épp ellenkező hatást váltott ki: a kutatók szerint a kis mennyiségű sav segít regenerálni a katalizátor hordozóját, így az még hatékonyabban működik.

Nem csodaszer, de hatalmas lépés előre 

A kutatók hangsúlyozzák: a módszer még nem tökéletes. A katalizátor érzékeny a levegőre, és használat után fokozatosan gyengül, bár egyszerű alumínium-alapú kezeléssel újraéleszthető. A legnagyobb előnye azonban, hogy nikkelre épül – ami olcsó és bőségesen elérhető fém –, így ipari méretekben is jó eséllyel alkalmazható.

A tágabb kép ugyanakkor nyomasztó marad: évente több mint 400 millió tonna új műanyag készül világszerte, és ha nem változtatunk, 2050-re ennek mennyisége meg is háromszorozódhat. Az új nikkelkatalizátor tehát nem a végső megoldás, de hatalmas lépés lehet abba az irányba, hogy a műanyagra ne pusztán hulladékként, hanem újrahasznosítható erőforrásként tekintsünk.

Nyitókép:May Rismi Anisa / Shutterstock

Forrás: zmescience