Как сложноперерабатываемый пластик становится "как новый"

Новые технологии переработки, находящиеся сейчас на стадии испытаний, могут позволить таким пластикам, как одноразовая пищевая упаковка, армированные волокном детали автомобилей и поролон для матрасов — полимерам, которые часто оказываются на свалках или сжигаются — получить не просто вторую жизнь: они могут стать "как новые".

Пластиковые отходы — растущая экологическая проблема. В Европе ежегодно производится около 60 миллионов тонн пластика, при этом перерабатывается только 30%. Из всех когда-либо произведенных пластиковых отходов 79% оказалось на свалках или в виде мусора в природной среде. По мере перехода Европы к более циклической экономике, где материалы повторно используются в конце их жизненного цикла, улучшение переработки пластика будет играть важную роль.

Одной из ключевых задач в рамках стратегии ЕС по пластику 2018 года является переработка 55% пластиковой упаковки к 2030 году. Однако такая упаковка часто состоит из разных типов пластика (например, крышки, пленки и подложки для мяса и сыра), что затрудняет переработку. Разные пластики необходимо разделять перед обработкой, так как они плохо смешиваются при обычной переработке, что часто делает процесс нерентабельным. Аналогичная судьба постигает армированные волокном композиты, используемые в автомобильных деталях, поскольку разные материалы в них трудно разделить.

В рамках проекта MultiCycle исследователи работают над масштабированием запатентованного процесса CreaSolv, разработанного Институтом Фраунгофера в Мюнхене. Этот процесс с использованием растворителя позволяет извлекать и разделять различные типы пластиков и волокон, растворяя их. Затем полимеры восстанавливаются из раствора в твердой форме и превращаются в гранулы. Восстановленные волокна также можно повторно использовать. В отличие от механической переработки, при которой пластик деградирует, и химической переработки, требующей больших затрат энергии, CreaSolv позволяет получать пластик высокого качества более эффективно. Команда готовится к запуску крупного пилотного завода в Баварии.

Параллельно, в рамках проекта POLYNSPIRE, ученые ищут способы повысить степень переработки других сложных пластиков, таких как полиамиды (детали автомобилей) и полиуретаны (матрасы, ковры). Они исследуют две технологии: добавление витримеров (новый тип прочного и пластичного пластика) и использование высокоэнергетического облучения для улучшения свойств переработанного материала. Также команда изучает способы сделать химическую переработку более экологичной, например, с помощью микроволн или магнитных материалов для снижения энергозатрат.

"Одна из наших главных целей — продемонстрировать, что это может быть рентабельно и экологично", — говорит доктор Татьяна Гарсия Армингол, директор группы по энергетике и окружающей среде исследовательского центра CIRCE. Следующим шагом проекта станет демонстрация того, что пластик, произведенный с использованием этих технологий, достаточно высокого качества, чтобы заменить первичный материал в таких строгих областях, как автозапчасти.