Жизнь в пластиковом мире: борьба с пластиковым загрязнением

Пластиковое загрязнение стало одной из самых острых экологических проблем. Ученые из Наньянского технологического университета (NTU, Сингапур) разработали три инновационных подхода к переработке сложных пластиковых отходов, включая электронные и бытовые.

Эти методы направлены на решение ключевых проблем переработки: только около 10% пластика в мире перерабатывается, так как некоторые его виды, например, электронные отходы (e-waste) или морской мусор, трудно утилизировать традиционными способами, а химические процессы часто требуют много энергии.

Перепрофилирование пластика из электронных отходов для выращивания «мини-опухолей»

Ученые NTU создали синтетическую матрицу для культивирования клеток из пластика ABS, полученного из выброшенных клавиатур. Матрица, пористая как губка, служит каркасом для роста сферических скоплений клеток — раковых сфероидов. Эти 3D «мини-опухоли» точнее имитируют реальные опухоли, чем обычные клеточные культуры, и могут использоваться для тестирования лекарств. Это не только дает практический способ повторного использования e-waste, но и может сократить использование нового пластика в биомедицинской промышленности. Исследование опубликовано в Resources, Conservation & Recycling.

Превращение трудно перерабатываемого пластика в водород и углеродные добавки

Исследователи NTU разработали метод преобразования сложных пластиковых отходов (бытовых, упаковочных, морского мусора) в водород и твердый углерод. Пластик сначала нагревают без кислорода при 600 °C, получая газ и масло, которые затем при температуре свыше 1000 °C разлагаются на водород и углерод. Углерод можно добавлять в полимерные пены для повышения их прочности, а водород использовать как топливо. Работа, опубликованная в Journal of Hazardous Materials, — важный шаг к использованию ранее не перерабатываемого пластика.

«Световой» способ разложения пластика на ценные соединения

Ученые NTU предложили энергоэффективный процесс разложения пластиков (полипропилена, полиэтилена, полистирола) при комнатной температуре с использованием светодиодов (LED) и коммерческого катализатора на основе ванадия. Растворенный пластик облучают светом в присутствии катализатора, что приводит к разрыву углерод-углеродных связей. Конечные продукты — муравьиная и бензойная кислоты — могут использоваться в топливных элементах и органических носителях водорода (LOHC). Этот метод, описанный в журнале Chem, не только решает проблему отходов, но и повторно использует углерод пластика, предотвращая его выброс в атмосферу при сжигании.