Лабораторията превръща трудни за преработка пластмасови отпадъци в улавяне на въглерод

Порите в тази микрона частица, резултат от пиролиза в присъствието на калиев ацетат, са в състояние да отделят въглероден диоксид от потоци от димни газове. Кредит: Tour Group, Университет Райс

Ето още нещо, което трябва да направите с тази планина от използвана пластмаса: накарайте я да попие излишния въглероден диоксид.

Това, което изглежда като печеливша за двойка належащи екологични проблеми, описва новооткритата химическа техника на лабораторията на Университета Райс за превръщане на отпадъчната пластмаса в ефективен въглероден диоксид (CO2) сорбент за промишлеността.

Химикът на ориз Джеймс Тур и съ-водещите автори Възпитаник на Райс Уала Алгозиб, аспирант Пол Савас и постдокторант Дже Юан съобщават в списанието на American Chemical Society ACS Nano че при нагряване на пластмасови отпадъци в присъствието на калиев ацетат се получават частици с нанометрови пори, които улавят молекулите на въглеродния диоксид.

Тези частици могат да се използват за отстраняване на CO2 от потоци димни газове, съобщиха те.

„Точкови източници на CO2 емисиите като изпускателните тръби на електроцентралите могат да бъдат снабдени с този материал, получен от отпадъчна пластмаса, за да се отстранят огромни количества CO2 което нормално би изпълнило атмосферата”, каза Тур. “Това е чудесен начин да имате един проблем, пластмасови отпадъци, да се справите с друг проблем, CO2 емисии.”

Настоящият процес за пиролизиране на пластмаса, известен като химическо рециклиране, произвежда масла, газове и восъци, но страничният въглероден продукт е почти безполезен, каза той. Въпреки това, пиролизирането на пластмаса в присъствието на калиев ацетат произвежда порести частици, способни да задържат до 18% от собственото си тегло в CO2 при стайна температура.

Обработените пластмасови отпадъци са добри за улавяне на въглероден диоксид |  Райс новини |  Новини и връзки с медиите

Аспирантът Пол Савас подава сурова пластмаса в трошачка, за да я подготви за пиролиза или нагряване в инертна атмосфера. Кредит: Джеф Фитлоу, Университет Райс

Освен това, докато типичното химическо рециклиране не работи за полимерни отпадъци с ниско съдържание на фиксиран въглерод, за да се генерира CO2 сорбент, включително полипропилен и полиетилен с висока и ниска плътност, основните съставки в битовите отпадъци, тези пластмаси работят особено добре за улавяне на CO2 когато се третира с калиев ацетат.

Лабораторията изчислява, че цената на улавянето на въглероден диоксид от точков източник като димния газ след изгаряне ще бъде 21 долара за тон, далеч по-евтино от енергоемкия, базиран на амини процес, който се използва често за изтегляне на въглероден диоксид от захранвания с природен газ, който струва $80-$160 за тон.

Обработените пластмасови отпадъци добре улавят въглеродния диоксид

Пластмасовата кана е фураж за материал, разработен в Университета Райс, който превръща отпадъчната пластмаса в материал, който абсорбира въглероден диоксид. Лабораторията е насочена към димните газове, които сега изискват много по-сложен процес за улавяне на въглеродния диоксид. Кредит: Джеф Фитлоу/Университет Райс

Подобно на материалите на базата на амини, сорбентът може да се използва повторно. Нагряването му до около 75 градуса по Целзий (167 градуса по Фаренхайт) освобождава уловения въглероден диоксид от порите, регенерирайки около 90% от местата на свързване на материала.

Тъй като се движи при 75 градуса по Целзий, съдовете от поливинилхлорид са достатъчни, за да заменят скъпите метални съдове, които обикновено се изискват. Изследователите отбелязаха, че се очаква сорбентът да има по-дълъг живот от течните амини, намалявайки времето на престой поради корозия и образуване на утайки.

За направата на материала отпадъчната пластмаса се превръща в прах, смесва се с калиев ацетат и се нагрява при 600 C (1112 F) в продължение на 45 минути, за да се оптимизират порите, повечето от които са широки около 0,7 нанометра. По-високите температури доведоха до по-широки пори. Процесът също така произвежда восъчен страничен продукт, който може да бъде рециклиран в детергенти или лубриканти, казаха изследователите.


Flash graphene rocks стратегия за пластмасови отпадъци


Повече информация:
Wala A. Algozeeb et al, Пластмасови отпадъчни продукти улавят въглероден диоксид в нанометрови пори, ACS Nano (2022 г.). DOI: 10.1021/acsnano.2c00955

Предоставено от университета Райс

Цитат: Лабораторията превръща трудни за преработка пластмасови отпадъци в главен принцип за улавяне на въглерод (2022 г., 5 април), извлечен на 5 април 2022 г. от https://phys.org/news/2022-04-lab-hard-to-process-plastic- carbon-capture-master.html

Този документ е обект на авторско право. Освен всяка честна сделка с цел частно проучване или изследване, никоя част не може да бъде възпроизвеждана без писменото разрешение. Съдържанието е предоставено само за информационни цели.

Add Comment