Полиэтилен, пластик и его производные, используемые при изготовлении большинства одноразовых упаковок для напитков, производится в очень больших объемах - более 100 миллионов метрических тонн в год. Это создает серьезные экологические проблемы.

В настоящее время ученые из Университета Калифорнии в Ирвине (UCI) и Шанхайского института органической химии (SIOC) в Китае нашли способ превратить эти отходы в работоспособное жидкое топливо.

«Цель нашего исследования – это изучение вопроса о загрязнении пластиком, а также достижения фактических результатов в создании нового источника жидкого топлива», говорит химик из Университета Калифорнии Чжибинь Гуань (Zhibin Guan).

Полиэтилен, используемый для изготовления упаковки для напитков и пищевых продуктов, не взаимодействует с любым из химических веществ, которые мы употребляем в пищу. Но поскольку такой полиэтилен не реагирует на большинство химических соединений, он также не разлагается на составляющие при помощи тех веществ, которые обычно применяются для других перерабатываемых материалов.

Cтандартный промышленный способ переработать такие пластиковые отходы наносит больше вреда, чем пользы. Чтобы разрушить химические связи полимеров, требуется нагревать материалы до более чем 370° C или применять едкие химикаты. В результате в больших количествах производятся вредные побочные продукты, такие как углеводородный газ, масло, воск, и сажа.

Чтобы помочь ситуации и создать лучший метод в промышленных масштабах утилизации и рекуперации химических веществ, исследователи из совместного американско-китайского проекта придумали новый способ разрушить полиэтилен, с помощью которого производится меньшее количество токсичных побочных продуктов и более полезные соединения.

Использование побочных продуктов нефтехимического производства, известного как алканы (насыщенные углеводороды, в которых атомы водорода и углерода расположены в разветвленной формации, и все связи углерод-углерод являются одинарными), ученые смогли отделить и восстановить молекулы полимера в другие полезные соединения.

Процесс называется  кросс-алкановым обменом, который представляет собой химическую реакцию двойного растворения, где две части двух веществ образуют два новых вещества. В этом случае, методика селективно разлагает ряд ПЭ пластмасс в топливо и парафины в более мягких условиях и более контролируемым образом, чем в обычных условиях промышленного процесса пластикового разрушения и восстановления. По мнению исследователей, новый метод может полностью деградировать ПЭ соединения в пригодные для использования масла и воск за один день при температуре всего 175 ° C.

В будущем исследователи будут изучать эффективность метода, в том числе повышение активности катализатора и срока службы, снижая эксплуатационные расходы, и развивая процессы, чтобы переработать и другие типы пластиковых отходов в полезные продукты.