Plasty jsou všudypřítomné a velice užitečné. Jakmile ale doslouží, patří k nejobtížněji recyklovatelným materiálům na světě. Většina recyklačních technologií totiž vyžaduje, aby byly plasty roztříděné, což je pracné i nákladné. Výsledkem je, že se reálně recykluje jen asi 9 procent vyhozených plastů, zatímco 79 procent končí na skládkách a dalších 12 procent ve spalovnách, kde se při jejich spalování uvolňuje další a další oxid uhličitý.
Ah-Hyung „Alissa“ Parková z University of California, Los Angeles a její kolegové představili nový chemický postup, který dokáže směs tří nejběžnějších plastů přímo přeměnit na velmi čistý vodík při teplotách výrazně nižších, než jaké vyžaduje klasické zplyňování. Zároveň se oxid uhličitý váže do podoby pevného minerálu, aniž by unikal do atmosféry.
Jde o alkalické tepelné zpracování (ATT, alkaline thermal treatment), při kterém hydroxid sodný za zvýšené teploty reaguje s organickým materiálem a podporuje tvorbu vodíku. Tímto postupem je možné v jediném chemickém reaktoru efektivně zpracovat směs odpadního polyethylentereftalátu (PET), polyethylenu (PE) a polypropylenu (PP). Výsledkem je více než 90procentní vodík.
Jak podotýká Parková, jejich výzkum řeší dva naléhavé globální problémy současně. Plastový odpad se hromadí alarmujícím tempem a vodík je užitečný pro dekarbonizaci energetiky. Nová technologie obě výzvy řeší kreativním způsobem, který má potenciál pro průmyslové využití.
Badatelé vycházejí z postupu, který původně vyvinuli jako uhlíkově neutrální způsob výroby vodíku z biomasy, například z mořských řas. Dosavadní nízkoteplotní metody výroby vodíku z plastového odpadu, například fotoreforming využívající sluneční energii nebo elektrochemické procesy, fungují pouze u plastů obsahujících kyslík, jako je PET.
Polyethylen a polypropylen, které tvoří značnou část plastového odpadu, tak zůstávaly mimo možnosti nízkoteplotních metod. Naproti tomu vysokoteplotní zplyňování sice zvládne zpracovat netříděné směsi plastů, ale za cenu značných emisí oxidu uhličitého. Metoda ATT je podle autorů první technologií, která dokáže všechny tyto nedostatky překonat současně.
##seznam_reklama##
V rámci procesu vzniklý uhličitan sodný lze navíc jednoduchým postupem převést na uhličitan vápenatý, čímž se uhlík trvale uloží do minerálu široce využívaného v průmyslových odvětvích, která byla tradičně spojena s vysokými emisemi uhlíku. Díky snížení nákladů na třídění a zjednodušení celého procesu je tato technologie po nezbytné optimalizaci slibná pro komerční využití.
Video: ME Seminar FA 2025: Ah-Hyung Alissa Park
Literatura