От химии до радиации: какие существуют способы переработки пластика

Пластиковые отходы становятся одной из крупнейших экологических проблем современности. Но наука и промышленность предлагают множество методов, которые позволяют превратить неприглядный мусор в ценный материал. Ниже мы предлагаем вам обзор ключевых подходов к переработке пластика — от традиционных технологий до инновационных экспериментов.

1.Механическая переработка (физический ресайклинг)

Самый распространённый путь рециклинга — это механическая переработка:

• Сначала пластик сортируется, измельчается, очищается и высушивается.
• Затем его плавят и превращают в гранулы, которые служат сырьем для производства новых изделий: бутылок, контейнеров и других пластиковых деталей.

2.Химическая переработка

Химические методы эффективнее при работе с загрязненными или смешанными пластиками. Существует два главных направления:

• Пластик → пластик (P2P) — полимер расщепляют до мономеров, из которых затем синтезируют новые, «первичные» материалы.
• Пластик → сырьё (P2F) — отходы превращают в нефтехимические продукты, например транспортное топливо или воски.

Основные технологии химических методов включают гидролиз, гликолиз, сольволиз, метанолиз и катализ с высокой температурой (термокатализ).

3.Термическая переработка

Такие методы основаны на высокотемпературной обработке пластика:

• Пиролиз — разложение без доступа кислорода при высокой температуре, результат — жидкие и газообразные углеводороды, твердый остаток.
• Газификация — обработка плазмой при экстремальных температурах (около 1200 °C), в результате получают синтетический газ и золу.
• Сжигание — крайний метод, применяемый редко из-за вреда окружающей среде.

4. Радиационные технологии (экспериментальный метод)

Этот подход использует ионизирующее излучение (гамма-лучи, электронный пучок) для изменения структуры пластика на молекулярном уровне:

• С помощью радиации можно повышать прочность или облегчать дальнейшую переработку полимеров.
• Существует потенциал обработки «трудных» материалов и повышения однородности переработанного пластика.
• Также возможна комбинация радиации с химическими методами (например, пиролиз) для получения топлива или сырья.

5. Биологическая (энзимная) переработка — научное будущее

Самое перспективное направление — использование специальных ферментов, таких как ПЭТазы. Они способны расщепить полиэтилентерефталат (ПЭТ) на мономеры за считанные дни — в отличие от естественного распада, который может занимать сотни лет.

6. Фотокаталитическая переработка (фотореформинг)

Экспериментальный метод, при котором под светом и с помощью специальных катализаторов (например высокоэнтропных оксидов или TiO₂-брукита) пластиковые отходы частично преобразуются в органические кислоты и даже генерируют водород. Очень перспективный подход для экологичной переработки и получения энергии.

Каждый из способов переработки пластика имеет свои преимущества и сферы применения. Для бытовых отходов чаще всего подходят механические методы. Химические и термические технологии расширяют возможности переработки, особенно для сложных видов пластика. Радиационные и биохимические методы пока остаются в стадии исследований, однако они открывают захватывающие перспективы для устойчивого будущего.