Hier is iets wat je kunt doen met die berg gebruikt plastic: laat het overtollige koolstofdioxide opnemen

James Tour, Wala Algozeeb, Paul Savas en Zhe Yuan van Rice University (VS) rapporteren in ACS Nano dat het verwarmen van plastic afval in de aanwezigheid van kaliumacetaat deeltjes oplevert met nano-poriën

die koolstofdioxidemoleculen opnemen. Deze deeltjes kunnen volgens de onderzoekers worden gebruikt om CO₂ uit rookgasstromen te verwijderen.

"Puntbronnen van CO₂-emissies, zoals uitlaatpijpen van elektriciteitscentrales, kunnen worden uitgerust met dit van plastic afgeleide materiaal om enorme hoeveelheden CO₂ te verwijderen die normaal de atmosfeer zouden vullen", zegt Tour. "Het is een geweldige manier om het ene probleem, de CO₂-uitstoot, aan te pakken met een ander probleem, plastic afval."

Een bestaand ​​proces om plastic te pyrolyseren, bekend als chemische recycling, produceert oliën, gassen en wassen, maar het koolstofbijproduct is zo goed als onbruikbaar. Bij het pyrolyseren van kunststof in aanwezigheid van kaliumacetaat ontstaan ​​echter de poreuze deeltjes die bij kamertemperatuur tot 18% van hun eigen gewicht aan CO₂ kunnen vasthouden.

Hoewel typische chemische recycling niet werkt voor polymeerafval met een laag vast koolstofgehalte om CO₂-sorptiemiddel te genereren, inclusief polypropyleen en polyethyleen met hoge en lage dichtheid (de belangrijkste bestanddelen van huishoudelijk afval) werken deze kunststoffen vooral goed voor CO₂ opvangen bij behandeling met kaliumacetaat.

Het laboratorium schat de kosten voor het afvangen van koolstofdioxide uit een puntbron op 21 dollar per ton, veel minder duur dan het energie-intensieve, op amines gebaseerde proces dat algemeen wordt gebruikt om koolstofdioxide uit aardgastoevoeren te halen (80- 160 dollar per ton ).

Net als op amine gebaseerde materialen kan het sorptiemiddel worden hergebruikt. Door het te verwarmen tot ongeveer 75 graden Celsius komt vastgehouden koolstofdioxide vrij uit de poriën, waardoor ongeveer 90% van de bindingsplaatsen van het materiaal wordt geregenereerd.

Door de lage temperatuur kan dit proces worden uitgevoerd in polyvinylchloride-vaten, in plaats van de dure metalen vaten die normaal nodig zijn. De onderzoekers merkten op dat het sorptiemiddel naar verwachting een langere levensduur heeft dan vloeibare aminen, waardoor de uitvaltijd als gevolg van corrosie en slibvorming wordt verkort.

Om het materiaal te maken, wordt afvalplastic omgezet in poeder, gemengd met kaliumacetaat en 45 minuten verwarmd op 600 C (1112 F) om de poriën te optimaliseren, waarvan de meeste ongeveer 0,7 nanometer breed zijn. Hogere temperaturen leidden tot bredere poriën. Het proces produceert ook een wasbijproduct dat kan worden gerecycled in wasmiddelen of smeermiddelen, aldus de onderzoekers.