В Китае разработали метод производства авиатоплива из пластиковых отходов

Исследователи китайских университетов — Нанкинского лесного хозяйства, Цинхуа и других институтов — продемонстрировали технологию переработки пластиковых отходов в авиационное топливо. Разработка опубликована в журнале Nature Energy.

Метод основан на расщеплении пластика при температуре 460 градусов Цельсия в присутствии водорода с применением нового катализатора из атомарно диспергированного рутения на оксиде кобальта и алюминия. Процесс осуществляется в тандемном проточном реакторе, состоящем из двух соединённых камер.

В первой камере пластиковые материалы распадаются на низкомолекулярные соединения при высокой температуре. Полученные пары затем проходят через слой катализатора при 160 градусах, где превращаются в реактивное топливо с высоким содержанием циклоалканов. Разработанный катализатор показал эффективность в 100 раз выше, чем коммерческие аналоги на ключевом этапе гидрирования.

Авторы исследования отмечают, что одноатомные центры рутения позволили решить проблему селективности, с которой сталкивались при традиционном гидрировании пластмасс. Ранее при таких процессах получалось широкое распределение продуктов, которое было сложно контролировать.

Технико-экономический анализ показал, что минимальная конкурентоспособная цена производства составляет 1,0-1,8 доллара США за килограмм. Испытания масштабирования при подготовке катализатора в граммовых количествах подтвердили, что стадия гидрирования хорошо масштабируется при условиях, близких к атмосферному давлению.

Исследование основано на более ранних работах команды по преобразованию полистирола в ценные химические вещества через тандемный пиролиз-гидролиз. Авиация является одной из отраслей с наибольшим вкладом в выбросы парниковых газов, поэтому замена традиционного топлива на углеводороды из пластиковых отходов рассматривается как потенциальное решение для снижения экологического воздействия авиационной промышленности.

Учёные планируют продолжить оптимизацию процесса, сосредоточившись на повышении эффективности катализаторов и разработке системы непрерывной подачи твёрдого вещества для совершенствования рабочего процесса при масштабировании производства.

Источник: Tech Xplore