Проблема пластиковых отходов с каждым годом становится все острее: объемы его производства растут на 5−6% ежегодно, а традиционные методы утилизации — захоронение, сжигание или механическая переработка — оказываются недостаточно эффективными и часто вредят экологии. В поисках решения ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) разработали технологию, которая позволяет не только избавляться от пластикового мусора, но и превращать его в ценное сырье для нефтехимической промышленности.
Суть метода заключается в растворении пластика в вакуумном газойле — тяжелом остатке переработки нефти. При нагреве полиэтилен высокого давления растворяется в этом веществе, образуя однородную смесь, из которой в дальнейшем можно получать легкие нефтепродукты. Как поясняет Алина Олькова, ассистент кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, вакуумный газойль обычно используется для производства топлива, но его смешение с пластиком открывает новые возможности для переработки отходов.
Ключевым преимуществом технологии является ее экологичность. В отличие от сжигания, при котором в атмосферу выделяются токсичные вещества, растворение пластика в нефтепродукте происходит практически без вредных выбросов. Кроме того, этот процесс позволяет увеличить выход полезных фракций, таких как бензин и газ, что делает метод экономически выгодным.
Для определения оптимальных условий переработки ученые провели серию экспериментов при разных температурах — 150, 200 и 250 градусах Цельсия. Наилучшие результаты были достигнуты при 200 градусах: пластик полностью растворялся в газойле, образуя смесь с подходящими для промышленного использования характеристиками. Измерения показали, что плотность раствора составила 0,924 г/см³, а коксуемость — 0,5%, что соответствует требованиям нефтеперерабатывающих предприятий.
Как отмечает Валерий Рябов, заведующий кафедрой «Химические технологии» ПНИПУ, доктор технических наук, полученные данные подтверждают, что технология готова к внедрению в производство. Это открывает перспективы для создания замкнутого цикла переработки, где пластиковые отходы не просто уничтожаются, а становятся сырьем для топлива и других нефтепродуктов.
Разработка пермских ученых особенно актуальна в условиях ужесточения экологических норм и роста спроса на альтернативные методы утилизации отходов. В отличие от традиционных способов, новый подход не требует сложного оборудования и может быть адаптирован под существующие нефтеперерабатывающие мощности. Это делает его перспективным не только для России, но и для других стран, столкнувшихся с проблемой пластикового загрязнения.
Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030», направленной на развитие науки и технологий в России. Ученые продолжат работу над совершенствованием метода, изучая возможность применения других видов пластика и оптимизируя процесс переработки для промышленного масштаба.
Ранее ученые разработали инновационный полиэстер-амидный (PEA) материал, который сочетает в себе прочность традиционного нейлона с экологичностью биоразлагаемых пластиков.