Американци откриха начин за превръщане на пластмаса във водородно гориво

Този подход може да създаде синтетичен газ, богат на водород, който е универсално гориво и химичен градивен елемент, който може да помогне за решаването на енергийни и екологични проблеми, пише списание Fuel.

Пластмаси като полиетилен с ниска плътност (LDPE) и полиетилен с висока плътност (HDPE) съставляват по-голямата част от днешните изхвърлени пластмасови отпадъци.

LDPE се използва често в торбички и опаковки, докато HDPE се среща в бутилки, тръби и контейнери за храни. Широкото им използване в продукти за еднократна употреба означава, че те се натрупват бързо, а възможностите за рециклиране са ограничени.

„Управлението на пластмасовите отпадъци все повече се превръща в глобален проблем, който спешно трябва да бъде разрешен.“, казва Уан, един от изследователите.

„Според една оценка, през последните шест десетилетия са генерирани 6,3 милиарда тона пластмасови отпадъци, от които 60% са се натрупали в депата за отпадъци и в природната среда. Неадекватното управление на пластмасовите отпадъци в депата за отпадъци причинява сериозни екологични проблеми, като замърсяване на подпочвените води и проблеми, свързани с хигиената.“

Пластмасите представляват голямо предизвикателство при газификацията поради ниската си точка на топене, която води до слепване на частиците и запушване на реакторите. Те изискват и енергоемко раздробяване и смилане, за да се постигне еднакъв размер на частиците.

Освен това, при нагряване пластмасите произвеждат големи количества катран, което намалява ефективността на процеса.

Екипът на NETL счита, че съвместната газификация на пластмаси с въглищни отпадъци може да реши много проблеми. Въглищните отпадъци съдържат алкални и алкалоземни метали, които действат като естествени катализатори.

Тези минерали могат да спомогнат за газификацията на въглищата и да намалят образуването на катран, което прави процеса по-гладък и по-ефективен. Изследователите твърдят, че могат да усъвършенстват процеса чрез смесване на пластмаси с въглища и биомаса, за да произведат синтетичен газ с по-добро качество.

„Съвместната газификация на пластмаси с други суровини, като въглища и биомаса, също предлага гъвкав подход, който позволява пропорциите на суровините да се регулират, за да се постигне желаното разпределение на продукта“, обяснява изследователят.

„Например, регулирането на съотношението на сместа и температурата може да оптимизира добива и ефективността на синтетичния газ.“

Тази гъвкавост означава, че технологията може да бъде адаптирана за различни потоци от отпадъци, което позволява на операторите да оптимизират производството на гориво въз основа на наличните ресурси.

Изследователите също така посочват, че отпадъците, свързани с въглищата, са привлекателна опция, защото могат да намалят разходите за депониране, като същевременно компенсират въздействието върху околната среда от минните отпадъци.

Превръщането на пластмасовите отпадъци в синтетичен газ, богат на водород, може да промени начина, по който обществото възприема изхвърлените материали. Вместо да бъдат дългосрочен замърсител, пластмасите могат да служат като ценен източник на енергия и химикали.

„Нашите открития демонстрират гъвкавостта на когазификацията, която позволява прецизно настройване на характеристиките на синтетичния газ за конкретни приложения надолу по веригата“, добавя Уан.

Възстановяването на енергия от пластмаси също така предотвратява загубата на ценни природни ресурси. Тъй като повечето пластмаси се произвеждат от нефт и газ, рециклирането им във водород и синтетичен газ спомага за възстановяването на съдържащата се в тях енергия.