Платина больше не нужна. Ученые нашли дешевый способ переработки пластика
Эволюция карбюризации (изображена сферами) под кинетическим контролем (иллюстрируется контурами поверхности) (Фото: Sinhara M. H. D. Perera)
Пока мир тонет в отходах, а экологи рисуют мрачные сценарии, химики уперлись в чисто финансовую стену.
Для переработки пластика или получения водорода нужны катализаторы — «магические» вещества, запускающие реакции. Годами на этом поприще господствовала платина, но ее цена и дефицит делают глобальную переработку мусора космически дорогой.
Однако команда из Рочестерского университета нашла выход там, где никто не ожидал: в обычном карбиде вольфрама, из которого делают насадки для дрелей и тяжелые промышленные долота, пишет SciTechDaily.
Карбид вольфрама давно подозревали в больших талантах, но его «упрямый характер» мешал науке. Дело в том, что этот металл имеет несколько фаз. Одна — стабильная, но инертная, как камень. Другая — невероятно активная, однако крайне нестабильная. Марк Поросов и его коллеги придумали способ, как синтезировать эту «неуловимую» активную фазу прямо в сердце реактора при бешеной температуре в 700 градусов. Результат превзошел ожидания: дешевый металл начал превращать углекислый газ в топливное сырье не хуже элитной платины.
Настоящая сенсация ждала ученых во время экспериментов с полипропиленом — пластиком, из которого делают все, от йогуртовых стаканов до канистр. Оказалось, что платина в этом процессе напоминает элитный клуб со слишком узким входом: крупные молекулы пластика просто не могут «протиснуться» в ее микроскопические поры. Карбид вольфрама не имеет таких ограничений. Длинные молекулярные цепи пластика беспрепятственно взаимодействуют с его поверхностью. Итог: промышленный металл оказался в десять раз продуктивнее платины в расщеплении отходов.
Кроме замены дорогостоящего металла, ученые решили проблему расточительства энергии. Ранее погрешность в измерении температуры на поверхности металла могла достигать 100 градусов, что портило всю игру. Благодаря новым оптическим методам команда смогла идеально синхронизировать две реакции: одна отдает тепло, другая — забирает. Это позволяет закольцевать энергию внутри процесса. Такой подход не просто удешевляет производство, а делает его почти безотходным, превращая кучи старого пластика из проблемы в ценный ресурс для топлива будущего.
