В Южной Корее разрабатывают технологию, позволяющую без сортировки перерабатывать смешанные пластиковые отходы с помощью плазмы
- KOREA HERALD
- 27 сент.
- 3 мин. чтения
Корреспондент Гу Бон Хёк
– Корейский институт машиностроения и материалов (KIMM) разработал новую технологию, позволяющую перерабатывать смешанные пластиковые отходы в сырье без предварительной сортировки
Пластиковые отходы, выброшенные в лесу [Выдержка из отчета Oceana «Мир Coca-Cola и отходов»]
Ожидается, что трудоемкий процесс строгой сортировки пластика по типу материала и удаления этикеток будет решен одним махом. Это связано с тем, что корейская исследовательская группа разработала первую в мире технологию, позволяющую перерабатывать смешанный пластик без предварительной сортировки.
Корейский институт машиностроения и материалов (KIMM), входящий в Национальный совет по научным и технологическим исследованиям (NST), объявил 3 сентября, что «Проектная группа по преобразованию отходов органических материалов в высокоценные базовые материалы с использованием плазмы», в которую входят Корейский научно-исследовательский институт химической технологии, Корейский институт промышленных технологий и Корейский институт науки и технологии, разработала инновационный процесс переработки отходов с использованием плазмы. Этот процесс преобразует различные виды пластиковых отходов в сырье без необходимости строгой сортировки.
Новая технология представляет собой инновационный процесс, в котором плазма используется для преобразования смешанных пластиковых отходов в этилен и бензол. Плазма — это активированное электричеством газообразное состояние вещества при высоких температурах, обладающее значительно более высокой скоростью реакции и более высокими характеристиками передачи энергии, чем традиционный пиролиз.
Исследовательская группа KIMM добилась успеха в разложении смешанных пластиковых отходов за 0,01 секунды при сверхвысоких температурах 1000–2000 °C, разработав первый в мире высокотемпературную плазменную горелку, работающую на водороде. Контролируя температуру и продолжительность реакции, можно получить этилен и бензол, которые являются ключевыми сырьевыми материалами для производства пластмасс. Селективность составляет 70–90 %, а выход этилена может превышать 70%. После очистки можно получить сырье с чистотой более 99%.
Традиционно отходы пластмасс перерабатывались путем простого сжигания, сжигания с рекуперацией тепла, физической или химической переработки. Среди них уровень химической переработки оставался ниже 1% из-за экономических ограничений. Смешанные пластики для химической переработки должны проходить строгий процесс сортировки, в противном случае применение процесса переработки становится затруднительным. Кроме того, традиционная пиролиз пластика происходит при температуре примерно 450–600 °C, в результате чего образуется смесь из более чем ста химических веществ, из которых только 20–30 % являются практически пригодными для использования химическими веществами.
В этом плазменном процессе используется режим работы на водороде, чтобы эффективно разрушать полимерные структуры путем быстрого разложения при сверхвысоких температурах и подавлять образование углерода, которое неизбежно происходит при таких высоких температурах. Это значительно повысило долгосрочную стабильность работы и позволило одновременно перерабатывать побочные продукты, такие как воск и твердые углеводороды. В результате более 70–80 % общего объема продукции было успешно преобразовано в определенные виды сырья, пригодного для повторного использования: этилен и бензол. Примечательно, что даже воск, который ранее было трудно использовать в традиционной пиролизе, был преобразован с селективностью более 80%, что еще больше повысило энергоэффективность.
Сон Ён Хун, руководитель отдела проекта по использованию плазмы для получения высокоценного сырья из отходов органических материалов (справа) и Ли Дэ Хун, руководитель отдела исследований стратегии ресурсизации азота при Корейском институте машиностроения и материалов [Предоставлено Корейским институтом машиностроения и материалов]
Коммерциализация этой технологии может значительно повысить уровень химической переработки отходов пластмасс в Южной Корее, который в настоящее время составляет менее 1%. Позволяя перерабатывать отходы вместо их сжигания, она обеспечивает значительное сокращение выбросов углерода. Использование возобновляемых источников энергии может создать систему с практически нулевыми выбросами углекислого газа. Пилотные испытания продемонстрировали экономическую целесообразность: себестоимость произведенного таким образом этилена, по результатам анализа, сопоставима с ценами существующих продуктов. Исследовательская группа планирует ускорить коммерциализацию, проведя долгосрочную эксплуатационную проверку на пилотном объекте, начиная с 2026 года.
«Мы разработали передовой процесс, который позволяет преобразовать смешанные пластиковые отходы в сырье, сохраняя при этом экономическую целесообразность» - сказал руководитель проектной группы Сон Ён Хун, добавив: «Через полевые испытания и коммерциализацию мы одновременно решим проблемы отходов и углерода».
«В ходе этого исследования мы обеспечили не только основную технологию процесса, но и несколько ключевых технологий. Они обладают значительным потенциалом для расширения в такие области, как утилизация парниковых газов в процессах производства полупроводников и дисплеев, а также производство высококачественных материалов» - сказал Ли Дэ Хун, руководитель отдела исследований стратегии использования азотных ресурсов.
Комментарии