Ezzel az új módszerrel olcsóbb újrahasznosítani a PET műanyagot, mint gyártani
A PET-újrahasznosítás új irányt vehet, miután egy nemzetközi kutatócsoport jelentős fejlesztést mutatott be. Az enzimalapú eljárás nemcsak fenntarthatóbb, de olcsóbb is lehet, mint a szűz műanyag gyártása.
Egy nemzetközi tudóscsoport kidolgozott egy formabontó újrahasznosítási módszert, amely jelentősen csökkentheti a PET műanyag költségeit és környzezetterhelését. Az új technológia a palackokhoz és ételes dobozokhoz leggyakrabban használt műanyag kezelésének módját alakíthatja át, de teljesen.
A kutatást az amerikai Energiaügyi Minisztérium Nemzeti Megújulóenergia Laboratóriuma (NREL) vezette, és a csapatban dolgozott Andrew Pickford professzor (képünkön), a Portsmouthi Egyetem Enziminnovációs Központjának igazgatója is. A tudós szerint az újonnan felfedezett módszer több technikai újítást egyesít, lehetővé téve az enzimes PET-újrahasznosítás olcsóbbá tételét – már ahhoz képest is, amennyiből a fosszilis alapanyagokból származó műanyagot gyártják.
Jelentősen olcsóbb és tisztább folyamattal hasznosítható újra a PET
A Nature Chemical Engineering folyóiratban megjelent tanulmány szerint az új eljárás az üvegházhatású gázok kibocsátását közel a felére, az üzemeltetési költségeket pedig 74 százalékkal csökkenti a korábbi módszerekhez viszonyítva. A kutatók az egyik legnagyobb előrelépésként a nátrium-hidroxid ammónium-hidroxidra cserélését emelték ki.
„Néha a globális kihívások megoldása egyetlen vegyület újragondolásán múlik – magyarázta Pickford. – Azáltal, hogy egy olyan lúgot választottunk, amelyet újra tudunk hasznosítani a folyamaton belül, sikerült bezárnunk a körfolyamatot, és jelentősen javítottuk a rendszer fenntarthatóságát, illetve gazdaságosságát.”
Az ammónium-hidroxid nemcsak fenntartotta az enzimes PET-bomláshoz szükséges pH-t, hanem lehetővé tette a lúg helyszíni regenerálását is a bomlástermék hőbontása révén.
A kutatás szerint a folyamat több mint 99 százalékkal csökkentette a friss sav- és lúgadagolás igényét, 74 százalékkal a működési költségeket, valamint 65 százalékkal az energiafelhasználást.
Az új eljárás olyan problémákat kezel, amelyeket a korábbi enzimes újrahasznosítási módszerek nem tudtak megoldani. A mechanikus újrahasznosítás hatékony, de sokféle PET-hulladék – például a színes műanyag, a formázott termék vagy a textilszál – nem alkalmas rá. Az enzimes újrahasznosítás viszont lehetőséget nyújt a PET alapkémiai összetevőkre bontására, de eddig túl költséges és környezeti szempontból problémás volt.
„Bár az enzimes újrahasznosítás sok előnnyel jár a bonyolult műanyaghulladékok esetében, a terület számos akadállyal küzdött, amikor a valós megvalósításról volt szó. Most egy multidiszciplináris megközelítéssel, több innovációt ötvözve hoztunk létre egy gazdaságosan működtethető, skálázható eljárást” – mondta Dr. Gregg Beckham, a tanulmány egyik vezető szerzője.
A kutatócsoport extrudálással és gyorshűtéssel az előkezelést is optimalizálta, így a teljes depolimerizáció 50 óra alatt megtörtént. Az etilén-glikol visszanyerését is javították azáltal, hogy növelték koncentrációját az adagolt fermentáció során.
Az eljárás eredményeként létrejött zárt körfolyamatú PET-újrahasznosítás legalacsonyabb eladási ára kilogrammonként 1,51 amerikai dollár (kb. 510 forint), szemben a szűz PET 1,87 dolláros (635 forintos) előállítási költségével.
„A PET a világ egyik legelterjedtebb műanyaga, de jelenlegi alacsony újrahasznosítási aránya komoly környezeti gondot jelent. Most először tűnik úgy, hogy az enzimes PET-újrahasznosítás nemcsak környezetkímélőbb, de gazdaságilag is versenyképes. Pont ilyen előrelépésekre van szükség, ha komolyan gondoljuk a műanyagszennyezés megszüntetését” – nyugtázta Pickford professzor.
Címlapkép: Portsmouthi Egyetem
