ITS Schunk

Skládky jako ropná pole budoucnosti?

Recyklace plastů se ve Spojených státech díky osvětě i nasazování nových, ekonomičtějších technologií, zvýšila. Ale většina použitých materiálů je i nadále pohřbena na skládkách. To představuje ztrátu zdrojů, protože „odpady", které vyhazujeme, obsahují obrovské množství energie, konstatují odborníci společnosti Plastics Engineers.

 

Zejména nerecyklovatelné plasty, často považované za pouhé odpadky, jsou ve skutečnosti cennými materiály. Molekuly, které tvoří plastové výrobky, jsou silným zdrojem energie - jejich složení je většinou z uhlíku a vodíku, takže spalování použitých plastů ze skládek je doslova plýtvání zdroji. Vědci na Kolumbijské univerzitě zjistili, že kdyby se podařilo převést na energii všechny nerecyklované plasty vyrobené ve Spojených státech za rok, vytvořil by se potenciál pro každoroční zásobování energií pro 5,7 mil. domů.
K dispozici je tak poměrně vydatný zdroj energie, který by mohl každoročně napájet miliony domácností nebo zásobovat energií podniky - ale v praxi ho místo využití pohřbíme, konstatuje studie. Některé komunity ale tuto energii zotavují - např. především díky kombinaci recyklace a využití energie skládkuje Německo pouze 1 % svého odpadu.

Palivo z plastů?
Co bychom mohli dělat s plasty, které nejsou recyklovány místo toho, abychom je pohřbívali na skládkách?
Dnes již existují technologie označované jako plastics-to-fuel (PTF), které umožňují zachytit energii z nerecyklovaných plastů. Tak se mohou zušlechťovat a přepracovávat použité plasty do dopravních paliv, chemických surovin a dalších cenných materiálů, jako jsou vosky a maziva. Například četné společnosti používají proces nazývaný pyrolýza k tepelnému rozkladu, umožňujícímu následně převádět nerecyklované plasty na ropné produkty, které mohou být rafinovány do pohonných hmot pro automobily a pro jiné účely. Proces se liší, ale obvykle zahrnuje tyto kroky:
Shromážděné plasty jsou tříděny k recyklaci, a plasty, které nemají komerční recyklační využití, jsou postoupeny do pyrolýzního zařízení. Tam se zahřívají v prostředí bez kyslíku, kde se roztaví do kapaliny a pak se odpaří do plynů, které jsou chlazeny a kondenzovány do široké škály užitečných produktů, jako je motorová nafta pro vozidla.
Zní to samozřejmě slibně, ale jak vypadá reálná situace z pohledu srovnání paliv a dopadu na životní prostředí? Jak si vede proces rozkládání nerecyklovaných plastů a rekonstituce molekul na palivo oproti tradiční výrobě paliv?

Překonávání bariér posouvá PTF blíže k realizaci
Systémy PTF nejsou nové, tyto technologie existují již desetiletí, ale prosazovaly se jen velmi pomalu. Důvodem byly hlavně problémy při vytváření ekonomicky proveditelných systémů v komerčním měřítku a technologická omezení. Nedávné inovace v pyrolytické technologii a investice ale vytvořily novou generaci systémů, které mohou tyto předchozí komplikace překonat. V první řadě padly dřívější ekonomické bariéry - studie RTI International v roce 2012 zjistila, že měnicí se ekonomické skutečnosti způsobují, že PTF technologie jsou v porovnání s tradiční likvidací odpadů cenově výhodnější. Také dospěla k závěru, že „technologie přeměny odpadu jsou již v některých oblastech schopny produkovat paliva s nižšími náklady než likvidace skládkování." Vycizelovaly se a zlevnily i technologické procesy umožňující konverzi dříve nevyužitelných plastů na palivo nebo použitelné materiály.
Příkladem může být problém zvaný Polyethylen (PE). Jde o syntetický polymer s největším objemem výroby - roční produkce přesahuje 100 mil. tun. Je pozoruhodně inertní a obtížně se rozkládá bez zvláštního ošetření, což činí jeho degradaci pomocí nízkoenergetických procesů velmi problematickou. Jako slibná cesta vypadá metoda vyvinutá výzkumníky z Čínské akademie věd a Kalifornské univerzity v Irvinu, kterou publikovali v magazínu Science Advances. Jde o technologii pro vysoce účinnou degradaci polyethylenů za mírných podmínek, založenou na procesu tandemové katalytické křížové alkanové metateze CAM (catalytic cross alkane metathesis), kdy se při použití široce dostupných krátkých alkanů (organické chemické uhlovodíky nazývané dříve parafíny) různé typy polyethylenů s různými molekulovými hmotnostmi podrobí úplné konverzi na využitelné tekuté palivo. Tento způsob vykazuje vynikající selektivitu pro tvorbu alkanů a skladbu rozloženého produktu (tekuté palivo versus vosky) a může být účinně řízen katalytickou strukturou a reakčním časem. Unikátní výhodou tohoto postupu je, že obchází obvyklé problémy s přenosem hmoty a tepla, které provázejí konvenční procesy katalytické pyrolýzy zahrnující taveniny PE a jež komplikuje nízká energetická účinnost a obtížná kontrola výsledného produktu.

 
Publikováno: 31. 10. 2017 | Počet zobrazení: 992 článek mě zaujal 119
Zaujal Vás tento článek?
Ano