Исследователи из Института химии нефти СО РАН в Томске нашли эффективный способ переработки пяти видов несортированных отходов – полиэтилена высокой и низкой плотности, полипропилена, полистирола, полиэтилентерефталата. Это самые распространенные виды мусора – пакеты, флаконы от шампуней, бутылки от напитков, пищевые контейнеры.
Руководитель проекта кандидат химических наук Никита Свириденко, старший научный сотрудник лаборатории углеводородов и высокомолекулярных соединений нефти ИХН СО РАН, пояснил, что сначала пластик очищается от пыли, грязи и посторонних примесей для обеспечения однородности состава смеси, затем отходы дробятся и измельчаются до небольших размеров для удобства дальнейшей переработки.
Затем это сырье отправляется для термического крекинга в лабораторный реактор, который нагревается до температуры 475 °C в течение 11 минут, после чего нагрев смеси из отходов при этой температуре продолжается еще пять минут. Этого времени хватает для образования жидких продуктов – бензиновой и дизельной фракций, объем которых в общем объеме продуктов пиролиза составляет 35 и 33 процента соответственно. Кроме этого, образуются газообразные продукты и твердый углеродный остаток – кокс.
«Повторное использование кокса, обработанного щелочью, позволяет обеспечить селективность реакции и увеличить на 13 процентов выход товарной бензиновой фракции. Масса такой добавки составляет всего лишь четверть процента от общей массы загруженных в реактор отходов», – уточнил Никита Николаевич.
Дело в том, что обработка кокса щелочью меняет структуру его пор, увеличивая долю микропор, которые способствуют удерживанию легкого сырья и облегчают его превращение в бензиновые фракции. В свою очередь повышенная удельная поверхность обработанного кокса создает больше активных центров для реакций крекинга, что ведет к более глубокому и контролируемому разложению пластика.
По информации из Томского научного центра СО РАН, одной из ключевых задач, на которых будут сосредоточены специалисты Института химии нефти СО РАН, является улучшение качества дизельной фракции до текущих стандартов. Кроме того, ученые намерены исследовать перспективы масштабирования данной технологии.