Рубрика: Хемија
Дали е на повидок нова метода за рециклирање на PET амбалажите?
Автор: Розалина Митковска
Објавено на 16.02.2021 - 13:45

Д-р сци. Вјекослав Штрукил, научник во Институтот Руѓер Бошковиќ во Загреб, неодамна го објави својот труд во списанието ChemSusChem на Европското здружение на хемичари. За написот “Високоефикасна хидролиза на отпад од полиетилен терефталат во цврста состојба со механохемиско мелење и стареење потпомогнато со пареа” (Highly efficient solid-state hydrolysis of waste polyethylene terephtalate by mechanochemical milling and vapor-assisted agin) се заинтересира и пошироката јавност.

Всушност д-р Штрукил дојде до една нова метода за рециклирање на пластиката од која се произведуваат пластичните шишиња, т.н. PET амбалажа. Методата почива на механохемиските процеси на мелење на прашоци кои воедно реагираат хемиски. Инаку, механохемијата е популарна област во хемијата која се заснова на механохемиските процеси на мелење. Своите истражувања ги изведува во Лабораторијата за физичка органска хемија на Институтот Руѓер Бошковиќ, при што користи мелница /дробилка со топчиња од нерѓосувачки челик.

Полиетилен терефталатот (PET) е естер на терефталната киселина (TPA) и етилен-гликолот. Во хемијата е познат процесот на естерификација помеѓу киселините и алкохолите, при што како краен производ се добиваат естри. Овој процес може да биде и реверзибилен (таканаречена хидролиза), ако на естрите им се додаде база се доаѓа до почетните суровини – алкохол и киселина. Во нашиот случај со хидролизата на полиетилен терефталат (PET) во присуство на натриум хидроксид (NaOH) се добива терефтална киселина(TPA) и етилен-гликол. Овој процес треба да се одвива на висока температура (100 – 300 0C) и висок притисок (200 bar) што претставува голема потрошувачка на енергија.

Токму затоа истражувањата на д-р Штрукил се во правец на изноѓање поекономична постапка за хидролиза, на собна температура и нормален атмосферски притисок. Така тој ја развива следната постапка: се прави смеса од 2g издробен полиетилен терефталат (PET) со 3g готварска сол (NaCl) (тоа значи во масен однос 2:3) и на неа се додава 0,3g натриум хидроксид (NaOH). Оваа смеса се става во дробилка и се остава 3 часа да ја меле смесата при што топчињата поминуваат, во просек, околу 648 илјада пати низ истата. На овој начин доага до целосна конверзија (> 99%) на полиетилен терефталат (PET) во етилен гликол и динатриум терефталат. Тоа значи дека во мелницата(дробилката) се добива прашкаст производ кој потоа се раствара во вода и се филтрира. Така се одвојува неразградениот полимер(PET), а издвоениот раствор се закиселува со солна киселина (HCl) при што динатриум терефталатот преминува во чиста терефтална киселина (TPA). Таа има широка примена во хемиските процеси за производство на низа производи, меѓу кои и како почетна суровина во процесот на производство на полиетилен терефталат (PET).

Во својот труд д-р Штрукил има наведено вкупно 29 постапки за рециклирање на полимерот (PET). Така, на пример, една од постапките е смесата од PET полимерот и натриум хидроксидот да не се меле, туку истата да се остави на влажен воздух. И на овој начин PET полимерот може да се хидролизира, но послабо. По 7 дена утврдена е 80% хидролиза на PET полимерот во терефтална киселина.

Друга постапка е смесата да се изложи на алкохолни пареи (метанол или етанол). Во овој случај, по 3 дена има речиси целосно разградување на PET полимерот.

Засега истражувањата на д-р Штрукил се во лабораториски услови, но да се надеваме дека ќе се пишува и за нивна индустриска примена.

Производството и употребата на PET амбалажата во светот е огромна и затоа постојано се бараат поефикасни начини и постапки за нејзино рециклирање.

Клучни зборови:
Д-р Вјекослав Штрукил (фото: Институт Руѓер Бошковиќ, Загреб)

Д-р Вјекослав Штрукил (фото: Институт Руѓер Бошковиќ, Загреб)

Насловната страна на изданието на ChemSusChem го промовира трудот на Штрукил

Насловната страна на изданието на ChemSusChem го промовира трудот на Штрукил