Американские ученые превращают старый пластик в мыло после вдохновения у камина | Пластмассы

Ученые открыли способ дать новую жизнь старому пластику, превратив его в мыло.

Пластмассы химически похожи на жирные кислоты, которые являются одним из основных ингредиентов мыла. Для Гуолян Лю, адъюнкт-профессора химии Технологического института Вирджинии и автора статьи, опубликованной в журнале Science, это сходство предполагает, что полиэтилен можно превратить в жирные кислоты, а затем в мыло. Проблема заключалась в размере: на молекулярном уровне пластмассы очень велики, около 3000 атомов углерода в длину, тогда как жирные кислоты намного меньше.

Решение пришло к Лю необычным образом. «Это было Рождество. Я наблюдал за камином, — сказал он.

Когда дрова горят, они выделяют дым, состоящий из более мелких частиц дров. Лю задался вопросом, будет ли сжигание пластика работать таким же образом.

«Дрова в основном изготавливаются из полимеров, таких как целлюлоза. Сгорание дров разбивает эти полимеры на короткие цепи, а затем на небольшие газообразные молекулы до полного окисления до углекислого газа», — сказал он. «Если мы аналогичным образом расщепим молекулы синтетического полиэтилена, но остановим процесс до того, как они полностью разложатся на небольшие газообразные молекулы, то мы должны получить полиэтиленоподобные молекулы с короткой цепью».

Лю и его коллеги построили похожий на печь реактор, который можно было использовать для безопасного сжигания пластика. Температура внизу была достаточно высокой, чтобы разрушить полимерные цепи, в то время как температура наверху была достаточно низкой, чтобы они не разрушились слишком сильно.

Ученые собрали остатки и обнаружили, что созданный ими продукт представляет собой полиэтилен с короткой цепью, разновидность воска. Затем они превратили воск в мыло.

«Это первое в мире мыло, сделанное из пластика, — сказал Лю. «У него какой-то необычный цвет. Но это работает».

Метод Лю работает с полиэтиленом и полипропиленом, которые являются двумя наиболее распространенными типами пластика. Вместе они составляют около половины всех пластиковых отходов: около 200 млн тонн ежегодно. Более 80% пластиковых отходов отправляются на свалки, а менее 10% перерабатываются. Одним из преимуществ метода Лю является то, что он работает с пластиком «с истекшим сроком службы», который нельзя переработать обычными способами. Метод также был разработан с учетом возможности масштабирования для использования в промышленных условиях.

Однако Лю призвал к осторожности. «Пластиковое загрязнение — это глобальная проблема, — сказал он. «Это одна из основных проблем, стоящих перед нашим обществом, и это лишь часть большой головоломки. Нам нужны совместные усилия научного и промышленного сообщества. А лучший способ избежать загрязнения пластиком — свести к минимуму использование пластика».