O przebiegu swojej niezwykłej misji piszą na łamach Nature Energy. Jak wyjaśniają, zastosowali innowacyjny proces, który pozwala produkować wysokiej jakości paliwo odrzutowe z powszechnie występujących odpadów tworzyw sztucznych przy kosztach sięgających zaledwie 1-1,8 dolara za kilogram gotowego produktu. To kusząca perspektywa, a przecież mówimy dopiero o początkowych etapach projektu.
Czytaj też: Dzieci poznają OZE od podstaw. Rusza kampania o energii wiatrowej dla szkół
Z jednej strony mówimy o świecie, w którym każdego roku powstają setki milionów ton plastiku. Z drugiej natomiast lotnictwo pozostaje jednym z najtrudniejszych sektorów do dekarbonizacji, ponieważ samoloty dalekiego zasięgu nadal wymagają paliw o bardzo wysokiej gęstości energetycznej. Połączenie tych dwóch wyzwań skłoniło badaczy do poszukiwania sposobu, dzięki któremu plastikowe odpady mogłyby stać się cennym surowcem energetycznym.
Nowa technologia bazuje na specjalnie zaprojektowanym katalizatorze wykorzystującym pojedyncze atomy rutenu osadzone na tlenkach kobaltu i glinu. To właśnie ten materiał umożliwia przeprowadzenie kluczowych reakcji chemicznych przy ciśnieniu zbliżonym do atmosferycznego, co stanowi znaczącą przewagę nad wcześniejszymi rozwiązaniami wymagającymi wysokiego ciśnienia, kosztownej infrastruktury oraz długiego czasu reakcji.
Paliwo z plastikowych odpadów może być zdaniem Chińczyków produkowane w opłacalny ekonomicznie sposób
Proces przebiega w dwóch etapach. Najpierw odpady plastikowe trafiają do reaktora pracującego w temperaturze około 460 stopni Celsjusza. Tam dochodzi do ich rozkładu na mniejsze związki chemiczne. Powstałe opary trafiają do drugiej części instalacji, w której w temperaturze około 160 stopni Celsjusza następuje ich uwodornienie przy użyciu nowego katalizatora. Owocem tych reakcji są cykloalkany, czyli związki chemiczne stanowiące cenny składnik nowoczesnych paliw lotniczych.
Imponuje mi w tym przypadku wydajność, ponieważ w przypadku polistyrenu – jednego z najczęściej spotykanych tworzyw sztucznych – udział pożądanych produktów sięgał niemal 95 procent przy niewielkim podwyższeniu ciśnienia. Z kolei przy ciśnieniu atmosferycznym utrzymywał się na poziomie około 59 procent. Jeszcze ważniejsze jest jednak to, iż chińska technologia sprawdza się również w przypadku mieszanin różnych rodzajów odpadów plastikowych, które w rzeczywistych warunkach dominują w strumieniu odpadów komunalnych. Dla takich mieszanek wydajność sięgnęła 82 procent wydajność produkcji węglowodorów mieszczących się w zakresie paliw lotniczych.
Czytaj też: Polscy naukowcy chcą wycisnąć paliwo z tego, co zwykle gnije
Na uwagę zasługuje coś jeszcze: trwałość katalizatora. Testy trwały ponad 110 godzin, a ich autorzy nie zaobserwowali znaczącego spadku aktywności materiału. To ważna informacja z punktu widzenia przyszłej komercjalizacji, ponieważ częsta wymiana katalizatorów mogłaby znacząco podnieść koszty całego procesu. Na podstawie analiz ekonomicznych Chińczycy oszacowali, iż minimalna cena sprzedaży paliwa produkowanego z plastikowych odpadów mogłaby wynosić od 1 do 1,8 dolara za kilogram. Taki poziom kosztów sprawia, że technologia może konkurować z tradycyjnymi paliwami pochodzącymi z ropy naftowej, szczególnie w warunkach rosnących wymagań klimatycznych oraz coraz większej presji na ograniczanie emisji gazów cieplarnianych. Mając w głowie wizję redukcji emisji i zwalczanie problemu plastikowych odpadów, nie widzę przeciwwskazań, by dać tej technologii szansę.
Źródło: Nature Energy
