Разом із партнерами з промисловості дослідники з Орхуського університету довели, що проста хімія може зробити більше, ніж просто витягти важливу сировину з пінополіуретану – найважливіший компонент також можна використовувати знову і знову.
Дослідники з Орхуського університету винайшли та запатентували метод руйнування хімічних зв’язків у пінополіуретановому матраці та вилучення його мономерних будівельних блоків. Потім поліол (молекулу в червоному колі) можна переформулювати в новий матрац з поліуретанової піни.
Це викликало певний ажіотаж, коли ще в 2022 році дослідники з Орхуського університету оголосили про новий і недорогий спосіб розщеплення поліуретанового (PU) пластику на його оригінальні компоненти, які потім можна переробити в новий PU матеріал, що не буде дозволяти потрапляння PU на смітник або сміттєспалювальні заводи.
Тепер разом із Plixxent A/S, Dan-Foam Aps і Датським технологічним інститутом у складі датського консорціуму RePURpose ті ж дослідники довели, що цей метод можна використовувати для обробки гнучкого пінополіуретану.
Вони взяли півтора кілограма пінопластового матраца, вилучили його основні компоненти та використали один із них, поліол, як сировину для нового шматка матраца. Замінивши «свіжий» поліол, який в основному виробляють із сирої нафти, на поліол, витягнутий зі старого матраца, дослідники замінили 64 відсотки матраца без жодного погіршення якості.
Вони також продемонстрували, що процес можна повторити кілька разів. Іншими словами, поліол можна повторно виділяти з пінополіуретану та повторно використовувати.
Дуже потрібне рішення
Це веде нас на крок далі до економіки замкнутого циклу для гнучкої поліуретанової піни. І це вкрай необхідно.
Переважна більшість світових відходів поліуретану зберігається на звалищах, оскільки їх важко переробити. PU не можна розплавити, і з цієї причини неможливо просто формувати його в нові вироби, як багато інших пластмас.
У 2021 році світовий ринок поліуретану становив 24,7 мільйона тонн, і очікується, що до 2029 року він перевищить 29 мільйонів тонн. Гнучка поліуретанова піна, яка використовується в матрацах, становить близько 30 відсотків ринку.
ПУ використовується не тільки в матрацах; це група передових пластикових матеріалів з багатьма різними властивостями та ще більшою кількістю застосувань. Він також використовується в меблях, холодильниках, взутті, іграшках, фарбах, наповнювачах, ізоляції, автомобілях, вітрових турбінах, літаках і багато іншого.
Вимагає контролю за відходами
Метод, розроблений і запатентований хіміками з Орхуського університету, називається сольволізом . Він руйнує хімічні зв’язки в ПУ, поміщаючи матеріал у щось на зразок скороварки з гарячим трет -аміловим спиртом і невеликою кількістю їдкого калію.
Однак дослідники не очікують, що цей процес можна буде використовувати для всього ринку PU. Різні типи ПУ занадто різні.
«Наша технологія може підштовхнути суспільство до циклічної економіки для поліуретанових матраців. Переробка має покласти край захороненням і спалюванню, промисловість і суспільство потребують повного контролю над потоками відходів. Проблема полягає в тому, що кожен виробник матеріалів на основі поліуретану має свої власний унікальний рецепт”, – каже доцент Стеффан Квіст Крістенсен з Міждисциплінарного центру нанонауки (iNANO) Орхуського університету, який є співавтором дослідження.
Джерело: https://www.chemeurope.com