Neues Verfahren bekämpft die Umweltverschmutzung an zwei Fronten: Plastikmüll und Kraftstoffemissionen

Was wäre, wenn wir das globale Plastikmüllproblem lösen und der Transportindustrie mit derselben Technologie helfen könnten?

Genau das macht ein Team von Wissenschaftlern am Ames National Laboratory des US-Energieministeriums. Das Team unter der Leitung von Aaron Sadow und Wenyu Huang hat kürzlich einen chemischen Umwandlungsprozess entwickelt, um Diesel aus Kunststoffabfällen herzustellen.

Kunststoffe sind wichtige Materialien, deren Eigenschaften zu vielen Anwendungen führen, darunter sichere Lebensmittellagerung, leichte Elektronik und gesundheitsbezogene medizinische Geräte. Unter den vielen Einsatzmöglichkeiten sind Einwegprodukte aus Kunststoff eine beliebte Wahl, da ihre Herstellung und der Transport kostengünstiger sind als Produkte aus anderen schwereren oder empfindlicheren Materialien.

Der Abfall dieser „Einwegprodukte“ ist das Hauptproblem bei Plastik. Weggeworfener Kunststoff überdauert Tausende von Jahren auf Mülldeponien, und sein teilweiser Abbau und die schlechte Abfallbewirtschaftung haben dazu geführt, dass Kunststoff in die natürliche Umwelt sowie in unser Trinkwasser und unsere Lebensmittel gelangt und eine Gefahr für die Gesundheit von Tieren und Menschen darstellt.

„Wir nähern uns einer Krise, die durch Emissionen, die sich auf die Luftqualität auswirken, und den Klimawandel verschlimmert wird und uns dazu zwingt, unsere natürlichen Ressourcen effizienter zu nutzen, einschließlich fossiler Ressourcen, die zur Herstellung von Kunststoffen und Kraftstoffen verwendet werden“, sagte Sadow, „aber indem wir Energie und Kraftstoffe ganzheitlich betrachten.“ , Chemikalien und Materialien sowie deren natürliche Versorgung können wir nachhaltige Lösungen für unsere Plastikmüll- und Energieprobleme entwickeln.

Der Transport-, Produktions-, Bau- und Landwirtschaftssektor ist in hohem Maße auf Diesel angewiesen, um bedarfsgerechten Strom bereitzustellen, Waren herzustellen und Produkte sowie Menschen auf der ganzen Welt zu transportieren. Wissenschaftler arbeiten insbesondere daran, die Nachhaltigkeit zu verbessern und die Umweltauswirkungen der Transportindustrie zu verringern, indem sie alternative Kraftstoffquellen wie diesen aus Kunststoff gewonnenen Diesel erforschen.

Das Team entwickelte einen einstufigen Prozess, der Plastikmüll direkt in Diesel umwandelt. „Es gibt einen Wettbewerbsvorteil bei der Herstellung von Kunststoff aus Kunststoff, wenn man die riesigen Raffinerien umgehen kann, und genau das leistet unsere Technologie“, erklärte Sadow.

Das von ihnen entwickelte Verfahren basiert auf der Katalyse, bei der eine bestimmte Chemikalie (ein Katalysator) verwendet wird, um die Polymere, aus denen Plastikmüll entsteht, aufzuspalten. Sadow erklärte, dass herkömmliche Katalysatoren eine Vielzahl von Produkten erzeugen, die energieintensive Trennprozesse durchlaufen müssen, um nützliche Produkte herzustellen. Die im Ames Lab-Verfahren verwendeten Katalysatoren sind jedoch selektiv in der Art und Weise, wie sie Polymere abbauen. Diese Selektivität bedeutet, dass die gewünschte Chemikalie direkt aus der Reaktion stammt, in diesem Fall Dieselkraftstoff.

Dieses Verfahren zur Herstellung von Diesel ist umweltfreundlicher und effizienter als die Herstellung von Diesel aus Rohöl. Es führt auch zu saubererem Diesel. Diesel ist sauberer, weil er keinen Schwefel enthält. „Es ist schwierig, Schwefel aus Rohöl zu entfernen. Es ist ein teurer Teil des Raffinierungsprozesses“, sagte Huang. „Kunststoff enthält keinen Schwefel, da er bereits raffiniert ist.“

Dieser sauberere Diesel kann der Transportindustrie helfen, indem er Emissionen reduziert und eine Alternative zu fossilen Brennstoffen darstellt. Gleichzeitig werden weniger Kunststoffe auf Mülldeponien landen und in die Umwelt gelangen.