Energiahordozó műanyag flakonból

Az óceánok tele vannak szeméttel. A természetes világgal kapcsolatos egyik legelszomorítóbb tény a csendes-óceáni szemétsziget, mely műanyagok gigantikus forgatagából és más tengeri hulladékból tevődik össze, ami az USA szárazföldi területének kétszeresét kiteszi.

A műanyag teljes lebomlása körülbelül 450 évbe telik, és mi mégis egyre többet juttatunk az óceánokba és tengerekbe. Fő célunk kellene hogy legyen, hogy ezt a jelenlegi szeméthalmazt eltakarítsuk, és megállítsuk az ideiglenes megoldásnak ezt a fajtáját, vagyis a további lerakatot. Erre vannak már a tudomány által előidézett lehetőségek is, amik segíthetnek. Egy amerikai és kínai kutatócsoport összefogásuk és közös erőfeszítéseik során leírtak egy módszert, amellyel a műanyagot energiahordozóvá tudják alakítani. Munkájuk eredményét a Science Advances nevű folyóiratban tették közzé.

Mi is a műanyag? Hidrogén, szén és oxigén atomok kombinációja, és ezek hosszú láncokba szervezett egysége. A műanyagot fosszilis energiahordozókból állítják elő, ebből következik, hogy ők maguk is átalakíthatóak valamiféle fosszilis energiahordozóvá. A kutatók úgy döntöttek, hogy figyelmüket egy egyláncú molekulára, a polietilén felé fordítják, amely az egyik leggyakrabban használt műanyagtípus a világon.

„A polietilén a legnagyobb mennyiségben előállított műanyag a világon, gyártása éves szinten meghaladja a 100 milliárd kg-ot” – írják a szerzők a tanulmányban.

A polietilén lebontása kifejezetten hosszú időt és erőteljes kémiai folyamatokat igényel, ha azt szeretnénk, hogy reagáljon bármivel – vagy át szeretnénk alakítani energiahordozóvá. Csak a melegítés nem segít, ugyanis ilyenkor a molekulaláncok (polimerek) nagyon sok kisebb darabbá esnek szét, és mindannyian egyéni sajátosságokkal rendelkeznek. A tudósok ennek tudatában fordultak a katalizátorok és a kémiai anyagok felé, hogy felgyorsítsák a folyamatot.

A kutatócsoport először egy irídium-gazdag vegyületet használt, amely eltávolítja a hidrogént a polietilénből. A második katalizátor alumínium, oxigén és rénium keverékét tartalmazta, melynek segítségével a polimert darabokra zúzták. A folyamat végén az eredeti polietilén hulladékból – ami ebben az esetben bevásárlószatyrot, műanyag flakont vagy ételcsomagolást jelentett – energiahordozó keletkezett. A csoport anélkül állított elő egy teljesen más kémiai anyagot, hogy a folyamat során sok hőt, vagyis energiát fektetett volna be.

Ha változtatják a reakció sebességét vagy a kezdeti lépések hőmérsékletét, meg tudják határozni, hogy folyékony halmazállapotú vagy egyfajta viaszszerű anyagot szeretnének kapni. Úgy tűnik a folyamat viszonylag tiszta, alacsony szennyezettségű energiahordozó előállítását teszi lehetővé.

Jó ötlet, hogy így hasznosítsuk újra a műanyag hulladékot, de valójában inkább azokra az energiaforrásainkra kellene koncentrálnunk, amelyek ökológiai lábnyoma közelít a nullához, mint például a megújuló vagy a nukleáris energiaforrások. Mindent összevetve, abba kell hagynunk a műanyag nagymértékű pazarlását!