|
|
 |
|
|
 |
Ученые Пермского Политеха предлагают экологичный способ утилизации загрязненных полимерных отходов
Ученые Пермского Политеха предложили перерабатывать многокомпонентные и загрязненные полимерные отходы с помощью процессов медленного пиролиза.
С каждым годом человечество все больше использует полимеры и материалы на их основе. Стремительный рост объемов производства приведет к тому, что к 2050 году на полигонах накопится около 12 миллиардов тон полимерных отходов. Время полного разложения пластика в природе значительное – от десятков до сотен лет, а срок эксплуатации большинства изделий очень короткий. Традиционные виды механической переработки возможны только для цельных полимеров, однако многие изделия включают в себя несколько слоев пластика, содержат красители и иные компоненты, затрудняющие получение чистого вторичного полимера. В связи с этим актуален поиск новых методов утилизации таких отходов. Ученые Пермского Политеха предлагают перерабатывать многокомпонентные и загрязненные полимеры с помощью процессов медленного пиролиза. Метод заключается в длительном разложении материала под действием температуры. Такой способ позволит получить продукты, применимые в качестве топлива или модификаторов битума, что снизит нагрузку на окружающую среду и в будущем позволит уменьшить объем добычи ископаемых ресурсов.
Статья опубликована в журнале «Транспорт. Транспортные сооружения. Экология», №3, 2023 год. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Основные способы переработки пластиковых отходов имеют много недостатков. Механическая переработка невозможна, если изделия состоят из нескольких типов полимеров, загрязнены пищевыми продуктами или содержат в своем составе различные примеси. В таком случае они отправляются на полигоны или сжигаются. Некоторые пластики при отсутствии других возможностей утилизации можно сжигать, но необходимо учитывать, что при этом из полимеров, содержащих в своем составе серу, азот, галогены, выделяются вещества, потенциально опасные для окружающей среды и человека. Вторичное использование многослойных материалов, например, отработанных покрышек (внешняя сторона автомобильных шин), в большинстве случаев трудоемко и дорого, так как при переработке требуется специальное оборудование.
Альтернативный способ утилизации – медленный пиролиз. Способ безопасен для окружающей среды, потому что горение происходит в изолированной камере с откачанным кислородом. Технология позволяет перерабатывать многокомпонентные и загрязненные полимерные отходы в новые продукты в виде топлива и модификаторов битума, которые используются для дорожного покрытия.
Ученые ПНИПУ провели экспериментальные исследования. В качестве сырья использовали полиэтилен низкой плотности, полипропилен, резиновую крошку, а также добавляли «загрязнители» в виде сосновых опилок и подсолнечного масла.
Медленный пиролиз политехники проводили с помощью стального трубчатого реактора, в который помещали исследуемый образец массой 20 грамм. Для начала процесса реактор располагали в печи, затем нагревали до требуемой температуры при определенном давлении. После завершения его доставали и охлаждали, а образец извлекали для дальнейшего анализа.
– В результате пиролиза чистых полиэтилена и полипропилена с примесями опила и масла при температурах 510-590 °С и времени термообработки 30-60 минут во всех случаях мы получили жидкости, по внешнему виду и запаху напоминающие продукты из природной нефти. Полученные нами образцы пиролизного топлива содержат в своем составе достаточно легкие фракции, начинают испаряться уже при комнатной температуре, – рассказывает кандидат технических наук, научный сотрудник кафедры «Охрана окружающей среды» ПНИПУ Марина Красновских.
Исследование теплоты сгорания полимерных образцов показало значения в 50-56 МДж/кг, что близко к традиционным видам жидкого топлива. Это подтверждает идею, что совместный пиролиз полимеров с загрязняющими веществами, например, с маслами или растительными целлюлозосодержащими отходами, приводит к продуктам в виде топлива с увеличенной теплотворной способностью в технологически удобном жидком состоянии.
Аналогично политехники провели эксперимент с резиновой крошкой из отработанных покрышек с добавлением растительных масел. В результате получили битумоподобный продукт, потенциально применимый в качестве модификатора битума, который используют для дорожных покрытий.
Ученые ПНИПУ доказали, что медленный пиролиз позволяет перерабатывать загрязненные полимерные пластиковые отходы в топливо или модификаторы битума. Предложенный метод может способствовать снижению добычи полезных ископаемых, а также уменьшить выбросы углекислого газа и негативное влияние полимеров на окружающую среду.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60% – региональные университеты.
Контактное лицо: Ксения Старкова (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 21:08, 17.11.2023
Количество просмотров: 90
Страна: Россия
| Студент Пермского Политеха разрабатывает новый язык программирования, ПНИПУ, 22:21, 20.05.2025, Россия |
148 |
| Существующие языки программирования либо имеют ограниченную производительность, либо требуют сложного управления данными и тонкого отслеживания багов. Студент ПНИПУ разрабатывает инновационный язык программирования Ritter, предназначенный для игровых движков, микроконтроллеров, датчиков, нейросетей и даже беспилотников. |
 |
| Журнал «СТЭК-В» как инструмент для развития научной карьеры, АО "НИИЭТ", 22:20, 20.05.2025, |
130 |
| Публикация научных работ — один из ключевых этапов на пути к успешной карьере исследователя. Журнал «СТЭК-В» предоставляет ученым уникальную возможность заявить о своих открытиях на широкой научной платформе. |
|
| Рынок биотехнологий в АПК вырастет до 190 млрд руб. к 2028 году – РСХБ, Калужский РФ АО «Россельхозбанк», 12:06, 17.05.2025, Россия |
235 |
| Биотехнологии в АПК являются инструментом для роста эффективности производства продуктов питания. Промышленное использование биологических процессов поможет аграриям увеличивать урожайность, получать функциональные продукты с новыми свойствами и качествами и снижать себестоимость продукции. |
|
| Студенты Алтайского ГАУ создали стартап по разведению роз отечественной селекции, ФГБОУ ВО "Алтайский государственный аграрный университет", 11:55, 17.05.2025, Россия |
32 |
| Студенты 2 курса Агрономического факультета Алтайского государственного аграрного университета Владислав Стариков и Данил Ветров со стартап-проектом «В мире роз» участвуют в интенсиве Университета 20.35, чтобы сделать розы отечественной селекции доступнее для потребителей |
|
| Ученые Пермского Политеха разработали модель, которая позволит акустическим сенсорным экранам точнее распознавать касания, ПНИПУ, 09:18, 11.05.2025, Россия |
165 |
| Сенсорные экраны давно стали частью нашей повседневной жизни. Они используются даже на нефтяных и химических производствах, в шахтах и космических кораблях. Однако в таких условиях их работа затруднена, так как они плохо переносят вибрации, влагу, пыль и повреждения. Ученые ПНИПУ нашли способ, как улучшить работу сенсорных устройств. |
 |
| Ученые Пермского Политеха предложили новый метод укрепления деревянных конструкций, ПНИПУ, 08:29, 11.05.2025, Россия |
170 |
| Древесина естественно разлагается и не вредит природе, однако из-за невысокой прочности не может активно применяться в конструкциях с большой нагрузкой. Чтобы это исправить, ее усиливают волокнами металла, но они со временем ржавеют и изнашиваются. Ученые ПНИПУ нашли способ укрепить дерево без использования материалов, подверженных коррозии |
|
|
|
|
|
|
|
Разделы //
Новости по странам //
Сегодня у нас публикуются //
|
|
