Recykling chemiczny. Polka opracowuje innowacyjną metodę odzyskiwania plastiku
Tradycyjny recykling sprawia, że dany materiał może być przetworzony zaledwie kilkukrotnie, za każdym razem tracąc na jakości. Badania polskiej naukowiec nad używaniem struktur metaloorganicznych w recyklingu chemicznym mogą umożliwić odzyskiwanie tworzywa bez utraty jakości. To mogłaby być rewolucja dla gospodarowania odpadami.
Czym jest recykling chemiczny?
Dr Patrycja Maria Jutrzenka Trzebiatowska z Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego: Polega on na rozkładaniu łańcuchów polimerów na mniejsze części, docelowo monomery, z użyciem pomocniczych związków chemicznych i odpowiednich warunków reakcji. Mowa tutaj o wysokiej temperaturze, odpowiednio długim czasie i katalizatorach, czyli związkach, które pomogą w jego rozkładzie. Z tworzywa sztucznego będziemy mogli uzyskać podstawowe substancje chemiczne, to jest monomery, które są jego budulcem. Uzyskujemy zatem materiał, z którego na nowo możemy syntetyzować na przykład polimer PET, a dalej wytworzyć na przykład butelkę.
Czym recykling chemiczny różni się od tradycyjnego, mechanicznego?
Podczas recyklingu mechanicznego nie ingerujemy w strukturę chemiczną tworzywa. Polimer jest po prostu przetwarzany, poprzez segregację, oczyszczenie, rozdrabnianie i regranulację, czyli przerobienie na małe fragmenty. Potem może znowu być wykorzystany. Z kolei w recyklingu chemicznym wchodzimy już w jego strukturę. Za pomocą podwyższonej temperatury i związków takich jak woda, metanol czy glikol możemy rozłożyć łańcuchy polimeru na związki podstawowe. Wówczas otrzymujemy monomery, z których jeszcze raz możemy wyprodukować polimery. To oszczędność na zasobach ropy naftowej, ponieważ nie musimy już wytwarzać tego podstawowego budulca.
Czy taki proces jest bezpieczny dla środowiska?
W moim projekcie zamierzam korzystać ze struktur metaloorganicznych, czyli tzw. MOFów. Służą one jako katalizatory, czyli coś, co przyspiesza proces rozkładu polimerów, aż do monomerów. Bez nich taki proces trwałby bardzo długo. Część tych MOFów jest już wykorzystywana do innych zastosowań, cały czas też powstają nowe. To, jak będą reagowały, dopiero się okaże. Jednak już podczas planowania procesu syntezy decydujemy, jakiego metalu i związku organicznego użyjemy. W ten sposób możemy minimalizować ryzyko tworzenia szkodliwych dla środowiska związków.
Czy przedsiębiorstwa zaczęły się interesować takim sposobem recyklingu?
Tak, choć tak naprawdę chemiczny recykling jest znany od kilkudziesięciu lat. Już w latach 60. i 70. powstawały pierwsze patenty i publikacje. W związku z coraz większym zainteresowaniem tematyką ochrony środowiska, firmy takie jak Coca-Cola, BASF czy Henkel zaczynają wprowadzać projekty, które mają sprawić, że recykling chemiczny będzie działał na skalę komercyjną.
W przyszłym roku ma zacząć obowiązywać Rozszerzona Odpowiedzialność Producenta, która będzie zobowiązywała przedsiębiorstwa do recyklingu tworzyw, które sami wprowadzają na rynek. Czy taka metoda przetwarzania plastiku będzie lepsza dla producentów?
Sądzę, że pierwszym wyborem firm mimo wszystko będzie recykling mechaniczny. Jest to łatwiejsze rozwiązanie, ponieważ producenci mają już odpowiednie maszyny, które działają. Jednak dużo zależy od samego materiału. W przypadku poliuretanów i poliwęglanów, które są trudniejsze do obróbki metodami tradycyjnymi, użycie recyklingu chemicznego może być dla firm lepsze. Problem w tym, że każdy typ tworzywa potrzebuje innej reakcji by otrzymać wartościowe związki podstawowe. Ich różnorodność wymusza dalszą segregację, z samych tworzyw sztucznych, na poszczególne typy polimerów. Co więcej, każde tworzywo należy odpowiednio przebadać. To może być dużą przeszkodą w wykorzystywaniu tej technologii.
