Новое решение проблемы загрязнения окружающей среды пластиком
В предыдущей статье я рассказал о растущей глобальной проблеме загрязнения пластиком. Для решения этой проблемы необходимы глобальные договоры и новые технологии, касающиеся производства, использования и повторного применения пластмасс. Некоторые компании уже работают над этой проблемой.
Исследователи опробовали несколько различных подходов к повторному использованию для решения проблемы растущего глобального потока пластиковых отходов. Пластмассы производятся почти исключительно из нефти, и после использования они сохраняют много потенциальной энергии. Поэтому может показаться, что имеет смысл просто сжигать их для получения энергии.
Основная проблема такого подхода заключается в том, что при сжигании пластмасс образуется несколько нежелательных загрязняющих веществ, таких как диоксины и фураны. Отходы пластмасс также могут содержать нежелательные компоненты. Например, ПВХ — это поливинилхлорид, а атомы хлора при сгорании могут образовывать коррозийную соляную кислоту.
Пиролиз — это другой подход, который предполагает термическое разложение пластиковых отходов в отсутствие кислорода с получением жидкого масла. Хотя он страдает от аналогичных проблем, этот подход, применяемый на протяжении десятилетий, кажется наиболее распространенным. Но при этом образуется много нежелательных побочных продуктов, а полученное масло требует значительной дополнительной обработки.
Но одна канадская компания считает, что она нашла новое решение проблем, связанных с пиролизом. Этот подход открывает двери для вариантов, которые раньше не считались возможными.
Сопутствующее: Почему Европа так расходится во взглядах на ядерную энергию?
Компания Aduro Clean Technologies из Сарнии, Онтарио, была основана в 2011 году с целью переработки битума, который представляет собой полутвердую форму нефти, в изобилии встречающуюся в Канаде. Спустя 70 лет после возникновения канадской битумной промышленности эта небольшая компания обнаружила, что следы металлов, которые являются родными для битума и мешают нефтепереработке, играют важную каталитическую роль в расщеплении сложных компонентов битума, тем самым улучшая его свойства и ценность. Кроме того, компания обнаружила, что некоторые материалы на биологической основе могут заменить газообразный водород, необходимый в реакциях гидрокрекинга. Затем компания поняла, что те же химические технологии, которые она применяет для модернизации битума и возобновляемой нефти, могут быть применены к пластмассам для их контролируемого преобразования в жидкие углеводороды в более мягких условиях, чем при неизбирательных, применявшихся десятилетиями методах пиролиза.
Подход Aduro предполагает добавление воды, металлов природного происхождения и материалов на биологической основе, таких как глицерин или целлюлоза. В результате длинные молекулы (полимеры) в отходах пластмасс распадаются на более мелкие молекулы. Этот подход аналогичен процессу гидрокрекинга на нефтеперерабатывающем заводе, но проводится при гораздо более низких температурах без необходимости добавления газообразного водорода или использования экзотических дорогостоящих катализаторов.
По счастливой случайности, анализ проблемы отходов пластика, проведенный компанией, показал, что источник эквивалентов водорода также находится в отходах пластика. Другими словами, переработка отработанного пластика является самоподдерживающейся. Когда требуются эквиваленты водорода, в смесь можно добавить немного отходов пластика соответствующего типа или даже поролона из миллионов матрасов, выбрасываемых каждый год. Это открывает возможности для самостоятельной, экономически эффективной переработки отходов пластмасс, которая может наилучшим образом служить местному сообществу, с которым связаны отходы.
Связанное: Количество нефтяных буровых установок в США растет в ногу с ценами на нефть
Компания Aduro называет свой процесс технологией Hydrochemolytic™ (HCT). В применении к пластмассам это Hydrochemolytic™ Plastics Upcycling (HPU).
В недавних лабораторных исследованиях HPU позволила получить из полиэтилена 99% чистое парафиновое масло, похожее на дизельное топливо, с выходом выше 90%. Хотя этот продукт может быть использован в качестве топлива, генеральный директор компании Aduro Офер Викус сказал мне, что благодаря HPU реальный приз в пределах досягаемости — это эффективная химическая переработка полиэтилена (PE) для использования в производстве большего количества полиэтилена в полностью круговом режиме.
Компания ожидает успешных результатов в отношении других представителей семейства пластмасс, таких как полипропилен (ПП) и даже полистирол (ПС). Компания намерена начать с переработки полиэтилена, чтобы доказать простоту своего процесса, построив в 2022 году предкоммерческую установку мощностью 10 метрических тонн в день, а затем другие пилотные проекты, которые будут иметь дело с более высокой смесью семейства пластиков.
«Общество высоко подняло планку переработки пластика, — сказал мне Викус, — и HPU стремится соответствовать ей!»
Роберт Рапир
Другие лучшие статьи от Oilprice.com: