Исследование осуществляется при поддержке РНФ (проект № 24-73-00058). Результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом журнале первого квартиля Recycling.
“Нами предложен эффективный способ переработки пяти видов несортированных отходов: полиэтилена высокой и низкой плотности, полипропилена, полистирола, полиэтилентерефталата. Это самые распространенные виды мусора – пакеты, флаконы от шампуней, бутылки от напитков, пищевые контейнеры. Превращение этих отходов в востребованные виды топлива наглядно показывает один из вариантов успешного решения проблемы утилизации несортированных отходов”, – рассказывает аспирантка, младший научный сотрудник лаборатории углеводородов и высокомолекулярных соединений нефти ИХН СО РАН Ульяна Фролова.
Как из бытовых отходов сделать автомобильное топливо? Руководитель проекта, кандидат химических наук Никита Свириденко, старший научный сотрудник лаборатории углеводородов и высокомолекулярных соединений нефти ИХН СО РАН пояснил: на первом этапе пластик очищают от пыли, загрязнений и прочих примесей, чтобы обеспечить однородность состава смеси; затем материалы дробят и измельчают до небольших фрагментов для облегчения дальнейшей переработки.
Далее исходное сырьё загружают в лабораторный реактор для термического крекинга. Нагрев до 475°C проводят за 11 минут, после чего поддерживают эту температуру ещё 5 минут. За указанный интервал формируются жидкие продукты — бензиновая и дизельная фракции, объем которых в общем объеме продуктов пиролиза составляет 35% и 33% соответственно. Дополнительно образуются газообразные вещества и твёрдый углеродный остаток — кокс.
“Повторное использование кокса, обработанного щелочью, позволяет обеспечить селективность реакции и увеличить на 13% выход товарной бензиновой фракции. Масса такой добавки составляет всего лишь четверть процента от общей массы загруженных в реактор отходов”, – уточнил Никита Николаевич.
Щелочная обработка кокса реорганизует его пористую структуру: доля микропор возрастает, что способствует удержанию лёгкого сырья и облегчает его переработку в бензиновые фракции. Одновременно увеличенная удельная поверхность обработанного кокса формирует больше активных центров для реакций крекинга, обеспечивая более глубокое и контролируемое разложение пластика.
Среди основных направлений исследований — доведение качества производимой дизельной фракции до существующих стандартов и изучение перспектив масштабирования самой технологии.
© Пресс-центр ТНЦ СО РАН.
Источник: Томский научный центр.
