Напредъкът в химията продължава да въвежда нови материали в сферата на рециклируемостта и новата работа на екип от Мичиганския университет се прицели в един от най-проблемните за повторна употреба. Учените са разработили метод за превръщане на отпадъчен PVC (поливинилхлорид) в използваеми продукти, отваряйки някои интересни нови възможности, когато става въпрос за този традиционно нерециклируем материал.
PVC се намира в горната група пластмаси по отношение на производство и обем и се използва във всичко – от тръбопроводи и подови настилки до завеси за душ и дрехи. Процентът му на рециклиране в САЩ обаче е нулев, като усилията за рециклиране на материала са възпрепятствани от токсичното му съдържание.
„PVC е вид пластмаса, с която никой не иска да се занимава, защото има свой собствен уникален набор от проблеми“, каза първият автор на изследването Даниел Фаняни. „PVC обикновено съдържа много пластификатори, които замърсяват всичко в потока за рециклиране и обикновено са много токсични. Освен това отделя много бързо солна киселина с малко топлина.
Към обикновените пластмаси се добавят пластификатори, за да се подобри тяхната издръжливост и гъвкавост, но някои от тях носят сериозни рискове за човешкото здраве, като BPA е особено известен пример. Друго са фталатите, известни като „навсякъде химикали“ поради широкото им използване в ежедневните продукти и които са свързани с ендокринни смущения, детски рак и преждевременна смърт.
Фталатите в PVC са едни от най-вредните съставки на материала и те, заедно с други пластификатори, се отделят по време на конвенционалното рециклиране, което разчита на топлинна обработка. Този процес също освобождава солна киселина от PVC, която може да причини химически изгаряния и да корозира оборудването за рециклиране.
Затова Фаняни и нейните колеги експериментираха с начини за рециклиране на PVC, които не разчитат на топлина, което доведе до нова електрохимична техника с известен вълнуващ потенциал. Екипът използва електрони, за да разруши връзките въглерод-хлор в материала и с помощта на един от PVC пластификаторите за посредничество на процеса успя да контролира внимателно освобождаването на солна киселина.
„Това, което открихме, е, че все още освобождава солна киселина, но с много по-бавна и по-контролирана скорост“, каза Фаняни.
Това позволява киселината да бъде събрана и използвана като реагент за други химични реакции, докато процесът също така произвежда хлорни йони, които могат да се използват за хлориране на молекули за използване във фармацевтични и селскостопански продукти. Методът оставя и други материали, за които учените се опитват да намерят приложение, така че има място за подобрение, но те казват, че работата показва как химическото рециклиране може да се използва, за да се даде втори живот на проблемните материали.
„Провал на човечеството е да създаде тези невероятни материали, които са подобрили живота ни по много начини, но в същото време да сме толкова късогледи, че не сме помислили какво да правим с отпадъците“, каза главният изследовател Ан Макнийл . „В Съединените щати все още имаме ниво на рециклиране от 9% и това са само няколко вида пластмаси. И дори за пластмасите, които рециклираме, това води до полимери с все по-ниско качество. Нашите бутилки за напитки никога повече не стават бутилки за напитки. Те се превръщат в текстил или пейка в парка, която след това се озовава на сметище.“
Изследването е публикувано в списанието Природна химия.
източник: Университет на Мичиган
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
