В настоящее время, такой пластик можно поддавать переработке без утраты качества материала лишь в небольших количествах. Это связано с наличием различных добавок в составе, таких как красители, наполнители или антипирены. Даже самый податливый к переработке пластик PET – повторно перерабатывается только в 20/30% случаев. Оставшийся пластик сжигается либо отправляется на мусорные свалки.
“В большинстве своем, отходы из пластика никогда не поддавались переработке. Однако мы обнаружили новый способ сборки пластмасс, который подразумевает переработку с молекулярной точки зрения”, - сказал глава проекта Питер Кристенсен из Berkeley Lab.
Все пластиковые отходы, включая бутылки из-под воды, упаковки пищевых продуктов, автодетали, состоят из крупных частиц – полимеров. Они, в свою очередь, состоят из мономеров, повторяющих последовательность более мелких углеродсодержащих соединений. Эта сеть молекул может быть смешана с широким спектром химических веществ, что придает пластику множество свойств.
Проблема заключается в том, что вышеупомянутый спектр химвеществ, к примеру, наполнители, которые уплотняют пластик, тесно связаны с мономерами и остаются в пластике даже после переработки.
Во время переработки пластика с различным химическим составом – все составляющие смешиваются и измельчаются на мелкие частицы. Далее, когда смесь из переработанного пластика расплавляется для создания нового, предугадать какие свойства он сохранит от первоначального материала все еще не легко.
Таким образом, вместо переработки полиэтиленовый пакет может направится в печь для производства тепла или на свалку, так как первоначальный химический состав препятствует созданию высококачественного продукт из такого рода отходов.
В случае нового материала – PDK, повторное использование пластиковых отходов станет возможным.
“Например, в PDK перманентные химические соединения пластика можно заменить обратимыми связями, которые обеспечат более эффективную обработку”, - сказал один из участников проекта.
В отличие от обычного пластика, мономеры PDK могут быть восстановлены и освобождены от любых сложных составляющих, после погружения материала в кислый раствор. Кислота помогает разрушить связи между мономерами и отделить их от химических добавок, которые придают пластику внешний вид.
Восстанавливающее свойство пластика PDK было обнаружено впервые, когда Питер Кристенсен экспериментировал с различными кислотами, которые он добавлял в клей, изготовленный из PDK. Он отметил, что состав клея менялся. Размышляя о том, как можно видоизменить клей, Кристенсен проанализировал его молекулярную структуру.
«К нашему удивлению, в его составе были уникальные мономеры», - сказал Кристенсен.
После тестирования различных составов такого клея, исследования показали, что кислоты не только разлагают полимеры PDK на мономеры, но и позволяют отделить мономеры от различных добавок. Затем исследователи выяснили, что восстановленные мономеры PDK могут быть перенаправлены в полимеры, то есть образовывать пластик заново, не повторяя цвет или другие характеристики исходного материала.
Ученые считают, что их новый, поддающийся многоразовой переработке пластик PDK может стать достойной альтернативой привычному пластику, который не поддается качественной переработке и пагубно влияет на окружающую среду.
Читайте самые интересные истории ЭлектроВестей в Telegram и Viber
