Ученые считают, что соль из оленьего рога и «выпечка» могут решить серьезную экологическую проблему

4 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

надежный источник

корректура

Копенгагенского университета

Полиэстер является вторым наиболее используемым текстилем в мире и представляет угрозу для окружающей среды, особенно потому, что большая часть его никогда не перерабатывается. Эту ткань, представляющую собой смесь пластика и хлопка, промышленности было сложно отделить и, следовательно, переработать.

Теперь группа химиков из Копенгагенского университета изобрела экологичное и удивительно простое решение, использующее всего один бытовой ингредиент. Исследование опубликовано в журнале ACS Sustainable Chemistry & Engineering.

От одежды до диванов и штор — полиэстер доминирует в нашей повседневной жизни: ежегодно производится ошеломляющие 60 миллионов тонн этой популярной ткани. Однако производство полиэстера наносит ущерб климату и окружающей среде, поскольку только 15% его перерабатывается, а остальная часть попадает на свалки или сжигается, что приводит к увеличению выбросов углерода.

Переработка полиэстера представляет собой серьезную проблему, особенно при разделении пластиковых и хлопковых волокон, из которых изготовлена ​​смесовая ткань, без потери ни одного из них в процессе. Традиционные методы переработки часто отдают приоритет сохранению пластикового компонента, что приводит к потере хлопкового волокна. Более того, эти методы являются дорогостоящими, сложными и приводят к образованию металлических отходов из-за использования металлических катализаторов, которые могут быть цитотоксичными и загрязнять процесс.

Совершив выдающийся прорыв, группа молодых химиков представила удивительно простое решение этой насущной проблемы, потенциально революционизирующей устойчивость текстильной промышленности.

«Текстильная промышленность срочно нуждается в лучшем решении для обработки смешанных тканей, таких как полиэстер и хлопок. В настоящее время существует очень мало практических методов, позволяющих перерабатывать как хлопок, так и пластик — обычно это сценарий «или-или», — говорит постдок Ян Ян из Jiwoong. Ли на химическом факультете Копенгагенского университета, который является ведущим автором научно-исследовательской статьи.

«Однако с помощью нашей недавно открытой технологии мы можем деполимеризовать полиэстер до его мономеров, одновременно восстанавливая хлопок в масштабах сотен граммов, используя невероятно простой и экологически чистый подход. Эта бесследная каталитическая методология может изменить правила игры».

Новый метод не требует специального оборудования — только тепло, нетоксичный растворитель и обычный бытовой ингредиент.

«Например, мы можем взять платье из полиэстера, разрезать его на небольшие кусочки и поместить в контейнер. Затем добавить немного мягкого растворителя, а затем соль, которую многие знают как разрыхлитель в выпечке. Затем мы нагреваем все это до 160° по Цельсию и оставляем на 24 часа. В результате получается жидкость, в которой пластиковые и хлопковые волокна оседают в отдельные слои. Это простой и экономически эффективный процесс", - объясняет Шриайя Шарма, докторант. студент группы Дживуна Ли на химическом факультете и соавтор исследования.

В ходе этого процесса соль орешника, также называемая бикарбонатом аммония, расщепляется на аммиак, CO2 и воду. Комбинация аммиака и CO2 действует как катализатор, запуская реакцию селективной деполимеризации, которая разрушает полиэстер, сохраняя при этом хлопковые волокна. Хотя аммиак сам по себе токсичен, в сочетании с CO2 он становится экологически чистым и безопасным для использования. Благодаря мягкому характеру химических веществ, хлопковые волокна остаются неповрежденными и в отличном состоянии.