Ученые доказали эффективность материалов, полученных из пластиковых отходов, для улавливания СО2

В быстро развивающейся области технологий улавливания углерода пористые материалы, полученные из пластиковых отходов, которые могут адсорбировать CO2 из дымовых газов, считаются привлекательным вариантом для одновременного снижения загрязнения пластиком и выбросов CO2. В то время как наиболее известные материалы для улавливания CO2 являются дорогостоящими в использовании и производстве, недорогой пористый углерод может быть синтезирован из пластиковых бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТ), основного источника пластикового загрязнения во всем мире. Многие пути и методы синтеза были продемонстрированы в лабораторном масштабе на этом фронте. Но пока не ясно, насколько хорошо эти подходы могут быть расширены для применения в промышленных масштабах с учетом экологических выгод и экономической целесообразности.

На этом фоне международная команда исследователей во главе с профессором Йонг Сик Ок и доктором Сянчжоу Юань из Корейского университета стремились определить, действительно ли пористый углерод, полученный из ПЭТ, может быть осуществим в устойчивых крупномасштабных системах CCS с практической, экологической и экономической точек зрения.

«Основные шаги в создании новой технологии включают синтез и моделирование ее процессов вне лаборатории, чтобы оправдать ее повышенную устойчивость и экономическую эффективность по сравнению с более устоявшимися методами»,-объясняет д-р Юань.

Команда сначала собрала выброшенные ПЭТ-бутылки и обработала их различными способами, чтобы синтезировать три типа пористых углеродных материалов. В ходе лабораторных экспериментов они проанализировали морфологию, состав и характеристики этих трех материалов, чтобы собрать полезную информацию для последующего численного моделирования в промышленных масштабах. Для этих симуляций команда смоделировала весь процесс, от измельчения и транспортировки ПЭТ-бутылок и синтеза пористого углерода до выхода чистого дымового газа, включая вторичные системы для производства электроэнергии с использованием отработанного тепла.

Наконец, они сравнили воздействие на окружающую среду и экономическую целесообразность путей синтеза трех пористых углеродных материалов, полученных из ПЭТ, чтобы оценить степень смягчения последствий изменения климата и получения дохода (от продажи материала и вырабатываемой электроэнергии) от каждого материала.

Основываясь на общих результатах, вердикт заключается в том, что системы улавливания CO2 с использованием пористого углерода, полученного из ПЭТ, могут реализовать пластиковые и углеродные замкнутые контуры в промышленных масштабах. Такие многоцелевые системы могут стать реальной альтернативой как традиционным технологиям улавливания CO2, так и технологиям обращения с пластиковыми отходами, и результаты этого исследования могут помочь направлять процесс принятия решений как пользователями, так и политиками.

Самое главное, что предлагаемые маршруты синтеза имеют большой потенциал для достижения целей устойчивого развития (ЦУР), выдвинутых Организацией Объединенных Наций.

«Утилизация пористого углерода, полученного из пластиковых отходов, для улавливания CO2 является многообещающим подходом для достижения нескольких ЦУР, поскольку он может одновременно смягчить изменение климата и загрязнение пластиком и способствовать устойчивой переработке выброшенных ПЭТ-пластиковых бутылок в городских районах»,- размышляет профессор Ок.

Будем надеяться, что дальнейшие исследовательские усилия приблизят нас к устойчивым обществам, которые могут использовать даже отходы с пользой, пишет EurekAlert.