Учени превръщат пластмасови бутилки в активен въглен за филтри

/КРОСС/ Учени от Иран са открили ефективен начин за преработка на пластмасови бутилки, превръщайки ги в активен въглен за филтри, пише сп. „Нейчър".

Увеличаващото се натрупване на пластмасови отпадъци, особено от полиетилентерефталат (ПЕТ, най-широко разпространеният термопластичен полимер), поражда сериозни опасения за околната среда.

Търсейки решение на проблема, изследователи от Университета по медицински науки в Техеран разработиха нов метод за преработка на пластмасови отпадъци във високоефективен активен въглен. Чрез нагряване и химични реакции те са превърнали бутилки от ПЕТ в порест материал, който може да се използва за филтриране на вода и въздух.

Настоящото изследване разглежда превръщането на отпадъци от полиетилентерефталат в активен въглен чрез методите на директна термична активация и активация с помощта на микровълни.

И двата метода използват калиев хидроксид за създаване на пореста структура на въглерода. Оказва се, че микровълновото излъчване позволява да се получи повече краен продукт, като добивът достига 57 процента, докато класическото нагряване дава едва 29 процента.

Въпреки това директният метод образува материал с огромна повърхност, надвишавайки значително много търговски аналози.

Разликите в свойствата са свързани с механизмите на термичната обработка. Микровълните загряват материала равномерно отвътре, създавайки фини и еднородни пори за кратко време. Класическата пещ предава топлината отвън, което води до по-дълбоко разяждане на въглеродната матрица и образуване на сложна мрежа от микропори.

Според изследователите изборът на метод зависи от това за какви цели ще се използва крайният сорбент - вещество в течно или твърдо състояние, което улавя и задържа на повърхността си или в обема си други газове, течности или разтворени вещества.

„Микровълновата активация осигурява отличен добив на въглерод и хомогенност на порите, докато директното нагряване увеличава до максимум повърхностната площ", казват авторите на изследването Сепиде Садеги и Анушираван Мохсени-Бандпеи. Те допълват, че и двата подхода успешно решават проблема с оползотворяването на пластмасата, превръщайки я в ценен ресурс за промишлеността.

Проблемът с натрупването на ПЕТ опаковки придобива глобален мащаб. Според оценки на специалистите през 2025 г. световното потребление на този пластмасов материал е възлизало на около 22,65 милиона тона, но на рециклиране са били подложени по-малко от 30 процента от отпадъците.

Останалият материал се разгражда на микрочастици, които се натрупват в екосистемите и организмите и представляват сериозна заплаха за околната среда и здравето. Традиционните методи за рециклиране са изчерпали възможностите си, поради което „ъпсайклингът" - превръщането на отпадъците в полезни продукти, се превръща в най-перспективното екологично решение.