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    Tutti i rifiuti di plastica potrebbero diventare nuovi, plastica di alta qualità grazie al cracking avanzato del vapore

    Henrik Thunman sul tetto della centrale elettrica di Chalmers, una struttura di ricerca avanzata incentrata sulla cattura del carbonio e la conversione di biomassa e rifiuti. Credito:Johan Bodell/Chalmers University of Technology

    Un gruppo di ricerca della Chalmers University of Technology, Svezia, ha sviluppato un processo efficiente per abbattere qualsiasi rifiuto di plastica a livello molecolare. I gas risultanti possono quindi essere trasformati di nuovo in nuova plastica, della stessa qualità dell'originale. Il nuovo processo potrebbe trasformare le odierne fabbriche di plastica in raffinerie di riciclaggio, nell'ambito della loro infrastruttura esistente.

    Il fatto che la plastica non si decomponga, e quindi si accumulano nei nostri ecosistemi, è uno dei nostri maggiori problemi ambientali. Ma a Chalmers, un gruppo di ricerca guidato da Henrik Thunman, Professore di Tecnologia Energetica, vede la resilienza della plastica come una risorsa. Il fatto che non si degradi rende possibile l'uso circolare, creare un vero valore per la plastica usata, e quindi uno slancio economico per riscuoterlo.

    "Non dobbiamo dimenticare che la plastica è un materiale fantastico:ci dà prodotti che altrimenti potremmo solo sognare. Il problema è che è prodotta a un costo così basso, che è stato più economico produrre nuova plastica dal petrolio e dal gas fossile piuttosto che riutilizzare i rifiuti di plastica, " dice Henrik Thunman.

    Ora, sperimentando il recupero chimico tramite steam cracking della plastica, i ricercatori hanno sviluppato un processo efficiente per trasformare la plastica usata in plastica di qualità vergine.

    "Trovando la giusta temperatura, che è di circa 850 gradi Celsius, e la giusta velocità di riscaldamento e tempo di permanenza, siamo stati in grado di dimostrare il metodo proposto su una scala in cui trasformiamo 200 kg di rifiuti di plastica all'ora in una miscela di gas utile. Che possono poi essere riciclati a livello molecolare per diventare nuovi materiali plastici di qualità vergine, " dice Henrik Thunman.

    Gli esperimenti sono stati condotti presso l'impianto Chalmers Power Central a Göteborg.

    Nel 2015, nel mondo sono state generate circa 350 milioni di tonnellate di rifiuti di plastica. In totale, Il 14% è stato raccolto per il recupero dei materiali:l'8% è stato riciclato in plastica di qualità inferiore, e il 2% a plastiche di qualità simile all'originale. Circa il 4% è stato perso nel processo.

    Globale, circa il 40% dei rifiuti di plastica globali nel 2015 è stato trattato dopo la raccolta, principalmente attraverso l'incenerimento per il recupero energetico o la riduzione del volume, rilasciando anidride carbonica nell'atmosfera.

    Il resto, circa il 60 per cento, è andato in discarica. Solo l'1% circa è rimasto non raccolto e disperso in ambienti naturali. Sebbene solo una piccola percentuale, ciò rappresenta tuttavia un problema ambientale significativo, poiché la quantità di rifiuti di plastica è complessivamente così elevata, e poiché la degradazione naturale della plastica è così lenta, si accumula nel tempo.

    L'attuale modello di riciclaggio della plastica tende a seguire la cosiddetta "gerarchia dei rifiuti". Ciò significa che la plastica viene ripetutamente degradata, a una qualità sempre più bassa prima di essere infine bruciati per il recupero energetico.

    "Invece di questo, ci siamo concentrati sulla cattura degli atomi di carbonio dalla plastica raccolta e sul loro utilizzo per creare nuova plastica di qualità originale, ovvero torna in cima alla gerarchia dei rifiuti, creando una vera circolarità."

    Oggi, Le plastiche nuove di zecca vengono prodotte frantumando frazioni di petrolio e gas fossili in un dispositivo noto come "cracker" negli impianti petrolchimici. Dentro il cracker, vengono creati blocchi costitutivi costituiti da molecole semplici. Questi possono quindi essere combinati in molte configurazioni diverse, con conseguente enorme varietà di materie plastiche che vediamo nella nostra società.

    Per fare lo stesso dalla plastica raccolta, devono essere sviluppati nuovi processi. Ciò che i ricercatori di Chalmers ora presentano sono gli aspetti tecnici di come un tale processo potrebbe essere progettato e integrato negli impianti petrolchimici esistenti, in modo conveniente. Infine, questo tipo di sviluppo potrebbe consentire una trasformazione estremamente significativa degli odierni impianti petrolchimici nelle raffinerie di riciclaggio del futuro.

    I ricercatori stanno continuando il loro lavoro sul processo.

    "Ora stiamo passando dalle prove iniziali, che mirava a dimostrare la fattibilità del processo, concentrarsi sullo sviluppo di una comprensione più dettagliata. Questa conoscenza è necessaria per aumentare il processo da poche tonnellate di plastica al giorno, a centinaia di tonnellate. Questo è quando diventa commercialmente interessante, " dice Henrik Thunman.

    Maggiori informazioni sul metodo dei ricercatori Chalmers e sul suo potenziale

    Il processo è applicabile a tutti i tipi di plastica che derivano dal nostro sistema di rifiuti, compresi quelli che storicamente sono stati stoccati in discarica o in mare.

    Ciò che rende ora possibile l'utilizzo della plastica raccolta e selezionata negli impianti petrolchimici su larga scala è che viene raccolto un volume sufficiente di materiale, il che significa che gli impianti possono teoricamente mantenere la stessa resa. Questi impianti richiedono circa 1-2 milioni di tonnellate di rifiuti di plastica selezionati all'anno per convertirsi in modo da raggiungere i livelli di produzione che derivano attualmente dal petrolio e dal gas fossile.

    La quantità totale di rifiuti di plastica in Svezia nel 2017 è stata di circa 1,6 milioni di tonnellate. Solo l'8% circa di questo è stato riciclato in plastica di qualità inferiore.

    I ricercatori di Chalmers vedono quindi un'opportunità per creare un uso circolare della plastica nella società, oltre a liberarci dalla necessità di petrolio e gas fossile per produrre varie plastiche di alta qualità.

    "L'uso circolare aiuterebbe a dare alle plastiche usate un vero valore, e quindi un impulso economico per raccoglierlo ovunque sulla terra. A sua volta, questo aiuterebbe a ridurre al minimo il rilascio di plastica in natura, e creare un mercato per la raccolta della plastica che ha già inquinato l'ambiente naturale, dice Henrik Thunman.

    Materiali a base biologica a fine vita come carta, legno e vestiti potrebbero anche essere usati come materia prima nel processo chimico. Ciò significherebbe che potremmo ridurre gradualmente la proporzione di materiali fossili nella plastica. Potremmo anche creare emissioni nette negative, se nel processo viene catturata anche anidride carbonica. La visione è quella di creare un ambiente sostenibile, sistema circolare per materiali a base di carbonio.


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