Nova tehnologija rešava dva velika problema odjednom: Plastiku pretvara u čisto gorivo budućnosti
Komentari
10/05/2026
-16:51
Naučnici su razvili metodu za pretvaranje plastičnog otpada u čisti vodonik korišćenjem sunčeve energije i kiseline iz starih automobilskih akumulatora.
Proces, koji se odvija u jednom reaktoru, pretvara plastiku koja se teško reciklira u vredne industrijske hemikalije i čisto gorivo, čime bi mogao da nastane kružni sistem prerade otpada koji istovremeno rešava više problematičnih tokova otpada, tvrde istraživači.
Svet je 2025. godine proizveo više od 440 miliona tona plastičnog otpada, ali je manje od 10 odsto toga zaista reciklirano. Problem leži u ogromnom broju različitih vrsta plastike koje koristimo. Neke, poput polipropilena i polietilena, mogu lako da se istope i preoblikuju, dok druge zahtevaju posebne hemijske procese kako bi se polimerna struktura razložila na pojedinačne hemijske gradivne elemente, poznate kao monomeri.
Kondenzacioni polimeri poput polietilen-tereftalata (PET, koji se često koristi za pakovanje hrane i pića), poliuretana (PU, koji se koristi u penastim oblogama, dušecima i izolaciji) i najlona pripadaju ovoj drugoj kategoriji. Hemijska reakcija između dve različite monomerne jedinice oslobađa vodu i stvara veze između fragmenata, formirajući dugačak naizmenični polimerni lanac. Te veze kasnije mogu da se razbiju ponovnim dodavanjem vode u molekul, čime se oslobađaju monomeri i razgrađuje plastika.
U novoj studiji istraživači su otišli korak dalje: ne samo da su povratili monomere, već su plastični otpad pretvorili u druge vredne hemijske proizvode.
Tim se fokusirao na vodonik, zeleni izvor energije i važnu industrijsku sirovinu, pa je razvio proces koji objedinjuje depolimerizaciju plastike i proizvodnju vodonika u jednom reaktoru. Iako su oba koraka ranije proučavana odvojeno, niko ih do sada nije uspešno spojio u jedinstven proces. Rezultati su objavljeni 6. aprila u časopisu "Joule".
Snažan argument u prilog održivosti
Naučnici su najpre sproveli depolimerizaciju. Fokusirali su se na PET plastiku, usitnili uzorke plastičnih flaša u fini prah i rastvorili ih u koncentrovanoj sumpornoj kiselini.
Povezane vesti
"Zagrevali smo smešu na 140 stepeni Celzijusa i tako hidrolizovali plastiku nazad u njene monomere. Kod PET plastike to su etilen-glikol i tereftalna kiselina", rekao je za Live Science Kaj Kvarteng, glavni autor studije i istraživač sa Kembridž univerziteta, ističući da su obe supstance vredne industrijske hemikalije.
Međutim, umesto da koriste novu sumpornu kiselinu iz laboratorijske boce, tim je uočio priliku da iskoristi još jedan problematičan otpad.
Unsplash/Zoshua Colah
"Sumporna kiselina je sastavni deo automobilskih akumulatora, ali se tokom reciklaže iz njih uglavnom izdvaja samo olovo. Mogli bismo da izdvojimo kiselinu iz baterija i upotrebimo upravo nju. To predstavlja snažan argument u prilog održivosti", rekao je Kvarteng.
Tereftalna kiselina se pritom spontano izdvaja iz reakcije, ostavljajući kiselu smešu bogatu etilen-glikolom.
Ipak, drugi korak procesa, proizvodnja vodonika iz etilen-glikola, obično zahteva alkalne uslove da bi funkcionisao. Reakcija pokretana sunčevom svetlošću razlaže etilen-glikol na još manje hemijske proizvode, ali su istraživači najpre morali da razviju novi katalizator koji bi ostao stabilan u akumulatorskoj kiselini.
Odlučili su se za sistem zasnovan na metalu molibdenu i dodali ga direktno u smešu.
"Kada katalizator izložimo svetlosti, on oksiduje etilen-glikol, pri čemu nastaju elektroni. Ti elektroni mogu da pretvore protone, prisutne u kiseloj smeši, u vodonik, dok se etilen-glikol oksiduje u sirćetnu kiselinu", objasnio je Kvarteng.
Povezane vesti
Vodonik i sirćetna kiselina nastali u ovom procesu manje su vredni od samog etilen-glikola, ali je ključna prednost to što ovakav pristup otvara održiv put za druge srodne hemijske procese, rekao je Ervin Rajsner, profesor energetike i održivosti na Kembridžu.
"Umesto proizvodnje vodonika, možemo da hidrogenizujemo organske supstance", rekao je on za Live Science. "Reč je o potpuno istom sistemu, ali umesto oslobađanja vodonika jednostavno dodamo nezasićena organska jedinjenja i direktno ih hidrogenizujemo."
Hidrogenizacija je važna industrijska reakcija u kojoj se vodonik dodaje preko dvostruke veze u molekulu, a obično se koristi vodonik dobijen iz fosilnih goriva.
Međutim, u nastavku istraživanja objavljenom u ponedeljak, 4. maja, u časopisu "Angewandte Chemie International Edition", naučnici su pokazali kako njihov novi proces može da se koristi za hidrogenizaciju jedinjenja koja sadrže azot i njihovo pretvaranje u važne farmaceutske gradivne komponente.
"Kada za ovu hidrogenizaciju koristimo plastiku, ugljenični otisak smanjujemo za polovinu", rekao je Kvarteng.
Tim sada radi na prilagođavanju procesa potrebama industrije i planira da ga testira u protočnom reaktoru, sistemu koji neprekidno pretvara reaktante u proizvode, umesto da proizvodi vodonik u odvojenim serijama.
Amit Kumar, istraživač katalize sa Škole za hemiju pri Univerzitetu u Sent Endruzu, rekao je za Live Science da je impresivna upotreba tolikog broja recikliranih reagensa, ali je upozorio da bi fotohemijski deo procesa mogao da predstavlja izazov za industrijsku primenu.
"Veoma je zanimljivo to što plastiku možete koristiti kao izvor vodonika, a sa naučne strane je uzbudljivo i to što se koristi vidljiva svetlost. Sledeći korak ka komercijalizaciji biće povećanje obima procesa i demonstracija rada u protočnom sistemu", rekao je Kumar.
Komentari (0)