Obecne metody recyklingu nie pozwalają na pełne wykorzystywanie tworzyw sztucznych, które lądują w naszych śmieciach. Polska naukowiec, Dr inż. Patrycja Maria Jutrzenka – Trzebiatowska opracowała chemiczną metodę recyklingu, która pozwala na uzyskanie czystych związków.
Współczesna cywilizacja jak żadna inna w historii produkuje i pozostawia po sobie ogromne ilości śmieci i odpadów, które mają negatywny wpływ na środowisko naturalne. Wśród tych odpadów w przeważającej większości dominują różnego rodzaju tworzywa sztuczne, które staramy się dzisiaj segregować, żeby w specjalnych zakładach móc je przetworzyć i ponownie wykorzystać.
Metody recyklingu tworzyw sztucznych oparte są o ich mechaniczne odzyskiwanie. Posegregowane butelki, opakowania i inne tego typu produkty oczyszcza się, rozdrabnia i tworzy z nich granulki, które ponownie się wykorzystuje do produkcji wyrobów plastikowych. Recykling chemiczny jest procesem, który sięga o wiele głębiej. Istniejące już tworzywa, tzw. polimery rozkłada się na cząstki stanowiące podstawowe składowe tworzyw sztucznych – monomery. Problem z nimi polega na tym, że wytwarza się je w rafineriach, ponieważ są to substancje powstałe w procesie przetwarzania ropy naftowej. I tu właśnie wkracza do gry Dr inż. Jutrzenka – Trzebiatowska.
„My chcemy do ich uzyskania przetwarzać zużyte przedmioty z tworzyw sztucznych. Z uzyskanych związków wytworzyć odpowiednie polimery, a z nich, zależnie od tworzywa wyprodukować np. butelki, polarowe bluzy czy materace” – powiedziała polska naukowiec w wywiadzie dla Polskiej Agencji Prasowej.
Przewaga recyklingu chemicznego nad mechanicznym jest oczywista, ponieważ pierwsza metoda pozwala na przetworzenie tworzyw sztucznych sześć, może siedem razy. Potem jakość ostatecznego produktu jest niższa. Pojawiają się wówczas problemy ze spełnieniem odpowiednich norm, np. dotyczących wytrzymałości lub nawet wyglądu. Chemiczny recykling pozwala otrzymywać podstawowe związki czyli sam surowiec, którego jakość jest taka sama jak surowca powstałego w wyniku przetwórstwa ropy naftowej. Skoro jednak recykling chemiczny jest tak efektywny, to dlaczego nie jest szeroko stosowany?
„Trzeba jednak powiedzieć, że choć wydaje się to proste w założeniu, to sprawa jest skomplikowana i dlatego komercyjny recykling chemiczny praktycznie jeszcze nie istnieje” – mówi Dr inż. Jutrzenka – Trzebiatowska.
Krok w kierunku komercjalizacji
Rozwiązaniem tego problemu są tzw. MOFy, czyli struktury metaloorganiczne (ang. Meta – organic framework). Mogą one być wykorzystane w recyklingu chemicznym jako katalizatory i dzięki nim można rozkładać substancje powstające na etapach pośrednich by uzyskać końcowy produkt, czyli monomery. Bez katalizatorów w postaci MOFów proces chemicznego recyklingu wymagałby wysokiej temperatury, ciśnienia i czasu. To sprawiałoby, że recykling chemiczny byłby nieopłacalny.
MOFy nie są nowością, ponieważ prace na nimi trwają już 20 lat i obecnie powstało już ponad 20 tys. ich rodzajów. Dr inż. Patrycja Maria Jutrzenka – Trzebiatowska nie planuje opracowania nowych MOFów, ponieważ jak zaznacza wymagałoby to zupełnie odrębnego projektu badawczego. Innowacją w jej projekcie jest wykorzystanie MOFów do recyklingu chemicznego. Choć technologia recyklingu chemicznego jest dopiero na początku swojej drogi rozwoju, to już teraz interesują się nią największe koncerny światowe takie jak Coca-cola, BASF czy Henkel.
Ropa przeszkodą w rozwoju
Polska naukowiec przyznaje, że pewną przeszkodą w rozwoju recyklingu chemicznego jest sama ropa. Cena ropy jest relatywnie niska, a technologie jej przetwarzania są na tyle dopracowane, że taniej jest wytworzyć nowe monomery niż przetworzyć chemicznie wytworzone już wcześniej. Jednakże w momencie kiedy ropa będzie się faktycznie kończyć i zacznie jej brakować, to recykling chemiczny nabierze o wiele większego znaczenia.
Druga strona medalu recyklingu chemicznego odnosi się do naszego podejścia do tego co zostawiamy po sobie. Dzięki technologii opracowanej przez Patrycję Marię Jutrzenkę – Trzebiatowską możemy wykorzystać ponownie to co wyprodukowała nasza cywilizacja zamiast zostawiać po sobie śmieci i odpadki. Dzięki recyklingowi chemicznemu będziemy mogli ograniczyć liczbę wysypisk śmieci, ponieważ tworzywa sztuczne będziemy mogli łatwo wykorzystać ponownie. Jednakże trzeba pamiętać, że droga do komercjalizacji recyklingu chemicznego za pomocą MOFów jest daleka, jak sama zaznacza autorka pracy.
Źródła: pap.pl, kongrespolskachemia.pl
