Многие верят, что отправленный на переработку пластик обретает новую жизнь. Однако реальность такова, что лишь около 10% перерабатываемого пластика действительно обрабатывается повторно. Остальное — сжигается, складируется на полигонах или попадает в окружающую среду. Причина — устаревшие методы переработки, основанные на измельчении, промывке и переплавке. Они не только трудоемки, но и снижают качество материала из-за загрязнений и повреждений структуры.
В попытке найти более эффективный способ ученые исследуют каталитическое расщепление пластика — процесс, при котором катализаторы помогают разложить полимеры на ценные химические строительные блоки. Но до сих пор было трудно точно моделировать эти сложные реакции: молекулы пластика разнообразны и изменчивы, а реакционные пути — многогранны.
Группа исследователей под руководством профессора Барона Питерса из университета Иллинойса в Урбана-Шампейн (США) разработала новую вычислительную модель, которая соединяет молекулярные процессы (например, взаимодействие пластика с катализатором) с поведением на уровне целого реактора. Это дает ученым возможность точно предсказывать, какие продукты получатся в итоге, и оптимизировать условия переработки.
Преимущество нового подхода в том, что он вдохновлен природными механизмами: катализаторы проектируются так, чтобы напоминать биологические ферменты, которые «разбирают» молекулы последовательно, шаг за шагом. Это позволяет получать более чистые и ценные продукты, минимизируя образование токсичных побочных соединений — ключевая проблема термических методов, таких как пиролиз.
Исследование опубликовано в журнале Accounts of Chemical Research и уже открывает путь к промышленному применению — в будущем переработка пластика может перестать быть экологической проблемой и стать устойчивым источником химического сырья.
Ранее Наука Mail рассказывала, что микрочастицы пластика могут повреждать кишечник.