 Mindennapi életünket el sem tudnánk képzelni műanyag szatyor nélkül, amelyekben a megvásárolt temérdek árut –többek között a PET palackba zárt üdítőitalokat– cipeljük otthonunkba.
Majd miután a szatyor és a palack is bevégezte hivatását, laza mozdulattal a szemétbe hajítjuk (jobb esetben más hulladéktól elkülönítve, szelektíven gyűjtjük.) A nanotechnológia segítségével lehetne másképpen!
Nem is gondolnánk, hogy a szatyrok és a palackok újrahasznosítva még értékesebbek lehetnek, mint zacskó vagy palack korukban (ezt angolul érzékletesen nem „recycling"-nak, hanem „upcycling"-nak nevezik). Legalábbis legújabb felfedezések ezt látszanak igazolni.
Szatyorból nanocső
Egy amerikai kémikus, Vilas Ganpat Pol nemrégiben eldobható műanyag bevásárlószatyrokból állított elő nanocsöveket. Pol „receptje" a következő: végy 1 gramm nagy sűrűségű (HDPE) vagy kis sűrűségű (LDPE) polietilént, és 700 fokon főzd 2 órán keresztül, kobalt katalizátorral „fűszerezve"; majd hagyd kihűlni! 600 fok felett a műanyagban levő kémiai kötések teljesen felbomlanak, és többfalú szén nanocsövek nőnek a katalizátorrészecskéken. (A többfalú szén nanocsöveket úgy képzeljük el, mint koncentrikusan egymásba helyezett, tökéletes hengerré tekert grafitrétegeket. A szén nanocsövek rendkívül hasznosak a nanotechnológiában, elektronikában, optikában és az anyagtudományban.)
 Pol receptjében elég sok katalizátortanyag szükséges ahhoz, hogy jó eredményt kapjunk: az átalakítandó műanyag tömegének kb. ötöde, és ráadásul nem is nyerhetjük vissza a katalizátort. Ennek ellenére Pol szerint ez még mindig a lehető legkörnyezetbarátabb eljárás, amely nanocsövek előállítására alkalmas.
Más eljárások általában vákumot igényelnek, hogy elkerüljék az oxigén reakcióját mind a katalizátorral, mind pedig a rendszerrel. Az új eljárásnál azonban erre nincs szükség. A folyamat során a katalizátor részeit körbenövik a frissen képződött nanocsövek, de Pol szerint ilyen formában is használhatóak: a kobalttartalmú nanocsöveket anód anyagként használta lítium-ion elemeknél, és minden további nélkül működtek. Sőt ezeknek a nanocsöveknek a kapacitása nagyobb, mint a hagyományos eljárásokkal előállítottaké. A kémikus szerint ez annak köszönhető, hogy kisebb tökéletlenségek lehetnek az ő receptje alapján előállított nanocsövek szerkezetében.
A kobaltszennyeződés miatt ezek a nanocsövek használhatók lítium-levegő akkumulátorokban is (ezeknél az anód szerepét maga a levegő tölti be, amely a rendszert körülveszi, így a hagyományos lítium-ion elemek kisebb és könnyebb kialakítású is lehet, és egyúttal több energia tárolására is képes). Lítium-levegő elemeknél a kobalt kobaltoxiddá alakul, amely katalizátorként viselkedik és segíti a reakció létrejöttét az elemben, amely áramot produkál. Pol szabadalmaztatta a kobalttartalmú nanocsöveket lítium-ion és lítium-levegő telepekben is. Szerinte a kobalt nem szennyezettséget, hanem előnyt jelent.
Mindenesetre ha a kobaltkatalizátort kihagyjuk a receptből, akkor másik hasznos szénterméket nyerhetünk, méghozzá 2-10 mikrométer nagyságú széngömböcskéket, amelyeket tintapatronban használhatunk.
Műanyag palackokból PHA
Habár több millió PET (polietilén-tereftalát) palackot gyártanak évente, ennek sajnos csak kis hányada kerül újrahasznosításra. Ez annak köszönhető, hogy a hagyományos újrahasznosítási eljárással a kevésbé értékes PET palackokból, csak még több polietilén-tereftalátot állítanak elő. Az Írországban felfedezett új eljárás azonban a PET flakonokat baktériumok segítségével egy értékesebb anyaggá alakítaná.
A kutatócsoport PET palackot előállító gyárak telephelyén talajban élő baktériumtörzseket vizsgált meg, hogy mely képes a flakon anyagát egy PHA (polihydroxyalkanoat) nevű vegyületté alakítani. Az utóbbi a polietilén-tereftalátnál értékesebb, biológiailag lebomló műanyag, amely segítségével orvosi eszközök állítanak elő. Alkalmazásának elterjedését azonban eddig az is korlátozza, hogy igen nehéz előállítani. Az új eljárás viszont gazdaságilag is vonzóbbá teheti ezt a műanyagot. Már csak a folyamat hatékonyságát kellene növelni, amely egyelőre csak 25-30% százalék között mozog. Ez az eljárás megoldhatná a szemétlerakókban felhalmozódó műanyag palackok kérdését is.
A kutatók valószínűsítik, hogy az új eljárás egymagában nem fogja felkelteni az ipar érdeklődését, így ők ezt az eljárást egy környezetbarát újrahasznosító üzem részeként tudnák elképzelni, ahol műanyag szemetet alakítanak át értékesebb anyagokká.
Forrás:www.the-online.hu
|
