Новый метод направлен на увеличение переработки пластика

Группа Арнотта, создатель культового Тима Тэма, изучает способы использования запатентованных исследований Университета Нового Южного Уэльса для переработки твердых пластиковых отходов с низким энергопотреблением и без тщательной очистки.

Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса разработали новую низкоэнергетическую технологию переработки пластика, которая может оказаться в упаковке Тима Тэма рядом с вами.

Этот процесс может превратить многие виды пластиковых отходов в соответствующие полимерные наночастицы, диспергированные в воде, которые затем можно будет либо извлечь для повторного использования при изготовлении новых потребительских товаров, либо использовать в виде водной дисперсии в таких приложениях, как асфальтирование и водонепроницаемые покрытия.

Инновационная технология также удаляет красители из исходных пластиковых отходов, которые в настоящее время требуют отдельной переработки, что сокращает время и стоимость переработки и расширяет источники отходов.

Руководители группы профессор Пер Зеттерлунд и доктор Випул Агарвал из Школы химического машиностроения работают в сотрудничестве с инвестиционной фирмой FP Paradigm над дальнейшей разработкой и коммерциализацией технологии, конкретно относящейся к переработке ПЭТ (полиэтилентерефталата). Лицензия на соответствующие аспекты патента UNSW (ПЭТ в продуктах питания и напитках) была передана FP Paradigm.

Paco Industries, субподрядчик FP Paradigm по исследованиям и разработкам, недавно объявила о заключении сделки с Arnott's Group – производителями Tim Tams и Shapes – для изучения использования этой новой технологии в качестве более устойчивой альтернативы ПЭТ в их ассортименте продукции.

Исследователи UNSW говорят, что их новый метод, который можно использовать для широкого спектра распространенных материалов, таких как пакеты, бутылки из полиэтилена, полипропилена, полистирола и ПЭТ, потенциально может значительно снизить деградацию пластика (полимеров) во время переработка отходов.

Arnott's особенно заинтересован в том, что этот процесс может изолировать ПЭТ от других типов пластиковых отходов и потенциально превратить загрязненные отходы ПЭТ обратно в пищевой ПЭТ для пищевой промышленности и производства напитков.

UNSW и партнеры празднуют соглашение о разработке новой низкоэнергетической технологии переработки пластика. На снимке слева направо: Стивен Коммерфорд (руководитель коммерческого отдела Paco Industries), Куанг Ли (менеджер по промышленности и инновациям UNSW), доктор Випул Агарвал (UNSW), профессор Пер Зеттерлунд (UNSW), профессор Жюльен Эппс (декан инженерного факультета) , UNSW), Абдулла Рамай (генеральный директор Pablo & Rusty's Coffee), Альберто Пейшейро (директор по исследованиям и разработкам отдела разработки упаковки ANZ в The Arnott's Group), Хэмиш Мэнтон (менеджер проекта, FP Paradigm)
Минна София Ману

Недеградация

«Переработка пластмасс является серьезной проблемой во всем мире, и ей предстоит преодолеть множество препятствий. Например, статистика CSIRO показывает, что 84% пластика, используемого в настоящее время в Австралии, отправляется на свалку и только 13% перерабатывается», — сказал доктор Агарвал.

«Одна из основных проблем нынешнего способа переработки пластмасс заключается в том, что он обычно требует очень высоких температур и, следовательно, значительного количества энергии и, во многих случаях, высоких сил сдвига во время экструзии расплава», — сказал профессор Зеттерлунд.

«Это может привести к разрушению отдельных полимерных цепей в пластике, что является одной из причин, почему вы не можете перерабатывать его бесконечное количество раз, потому что каждый раз, когда процесс завершается, полимер разлагается.

«Наш метод потенциально не вызывает механического или химического разложения полимера, поэтому мы считаем, что пластик можно будет перерабатывать большее количество раз, чем при использовании существующих процессов переработки.

«Кроме того, нет необходимости тщательно очищать пластиковые отходы перед их переработкой. Этот процесс также может отделить полимер от различных добавок, таких как красители, устраняя одну из стадий, необходимых в настоящее время в современных процессах переработки.

«Другими преимуществами этой новой технологии являются устойчивость к смешанным пластиковым отходам, позволяющая разделять различные пластиковые отходы в процессе переработки, а также переработка химикатов, используемых в этом процессе», — сказал доктор Агарвал.

В дополнение к сделке с Arnott's, Пако также способствовал заключению соглашения с базирующейся в Сиднее кофейной компанией Pablo & Rusty's, ориентированной на устойчивое развитие, о помощи в коммерциализации переработанного ПЭТ, разработанного UNSW.

Директор по трансформации Arnott's Group Саймон Лоуден сказал: «Это соглашение отражает наше стремление как бизнеса выйти за рамки наших обязательств по устойчивому развитию и найти новые технологии – чтобы группа Arnott's могла продолжать создавать приятные моменты не только для наших потребителей, но и для наших цепочка создания стоимости и планета тоже».

По данным CSIRO, в период с 2018 по 2019 год австралийцы использовали 3,5 миллиона тонн пластика, при этом около 130 000 тонн попадают в морскую среду каждый год.

По их оценкам, к 2050 году пластика в океанах будет больше, чем рыбы.

CSIRO подсчитала, что Австралия ежегодно теряет примерно 419 миллионов долларов экономической стоимости из-за того, что не восстанавливает все материалы ПЭТ и ПЭВП (полиэтилен высокой плотности).

ПЭТ является одним из наиболее часто используемых пластиков в мире: примерно 10% всех пластиков изготавливается из ПЭТ, и около трети этого количества используется в мировой упаковке продуктов питания и напитков.

Основная проблема заключается в уровне загрязнения такого пластика, что затрудняет его переработку без тщательной очистки.

Водная дисперсия

Переработанный бесцветный ПЭТ (слева), полученный из цветных отходов (в центре и справа).

На следующем этапе традиционный процесс фильтрации позволяет извлечь наночастицы и затем получить гранулы или порошок, которые можно использовать для изготовления новых пластиковых материалов.

Но исследовательская группа UNSW, в которую также входят постдокторант доктор Майк Динх и ранее доктор Рабиатул Адавия Мат Нур, говорит, что водный раствор с остающимися диспергированными частицами может принести пользу в различных других приложениях, таких как производство асфальта, например.

Переработанный пластик в настоящее время используется в асфальте посредством процесса плавления, в результате чего он становится частью битумного связующего, которое «склеивает» заполнитель песка и гравия.

«Используя наш процесс, мы можем взять водную дисперсию отходов пластика и вместо этого покрыть заполнитель перед его добавлением в асфальт, и это может помочь всему сцепиться очень хорошо. Мы считаем, что это улучшит прочность и долговечность готового асфальта», — сказал д-р Агарвал.

«Мы также считаем, что наша переработанная водная дисперсия пластиковых отходов потенциально может быть использована в производстве гидроизоляционных материалов, высокопрочного бетона по тому же принципу, что и асфальт, красок и изоляционных покрытий».

Источник:https://www.unsw.edu.au/newsroom/news/2024/03/New-method-aims-for-more-plastic-recycling