Новый химический катализатор решает проблему нехватки пластика

Пока с одной стороны человечество борется с огромным числом пластиковых отходов, с другой притаился его дефицит. Исследователи из Мичиганского университета предложили интересное решение — изобрести пластик заново.

Новый химический катализатор решает проблему нехватки пластика

В течение года, который уже нанес ущерб производственным цепочкам поставок, компаниям и потребителям угрожает еще одна неприятность: нехватка пластмасс для упаковки пищевых продуктов, автомобильных компонентов, одежды, медицинского и лабораторного оборудования и бесчисленного множества других предметов, которые от них зависят.

Но новый химический катализатор, разработанный в Мичиганском университете, может позволить производить больше сырья для второго по популярности пластика в мире. Исходное сырье, пропилен, используется для производства пластикового полипропилена и объемы его потребления достигают 8 миллионов тонн в год.

Новый катализатор, который может производить пропилен из природного газа, по крайней мере в 10 раз более эффективен, чем существующие коммерческие катализаторы. Период его использования в 10 раз дольше, прежде чем потребуется период восстановления. Он состоит из наночастиц платины и олова, которые поддерживаются диоксидом кремния.

Новый химический катализатор решает проблему нехватки пластика

Новый катализатор может эффективно производить пропилен — молекулу с тремя атомами углерода и шестью атомами водорода — из пропана, который имеет два дополнительных атома водорода. Он использует процесс, называемый неокислительным дегидрированием. Одна из причин неэффективности существующих катализаторов заключается в том, что они требуют добавления водорода в процесс, что существенно снижает эффективность.

Ключевым нововведением нового катализатора является то, как в нем используется диоксид кремния в качестве структуры носителя для наночастиц платины и олова, а не оксид алюминия, который используется в нынешних катализаторах. Оксид алюминия вступает в реакцию с оловом, в результате чего оно отделяется от платины и разрушается катализатор. Поскольку новый катализатор сдерживает эту реакцию, он имеет более длительный срок службы.

Ключом к коммерциализации будет поиск способа регенерировать катализатор после его загрязнения углеродом. По словам авторов, несмотря на то, что существующие катализаторы недолговечны, химическая промышленность разработала сложную систему, которая может быстро и эффективно регенерировать загрязненный катализатор. Аналогичную систему необходимо будет разработать для нового катализатора. Хотя катализатор все еще находится на стадии исследования, он может увеличить мировые запасы пропилена, которые были истощены из-за стремительного роста мирового спроса, производственных проблем, связанных с COVID, и ряда остановок, связанных с ураганом, на нефтеперерабатывающих заводах на побережье Мексиканского залива, которые производят химическое сырье.

Читайте также

UBTech открыла завод для выпуска 10 тысяч человекоподобных роботов в год

UBTech открыла завод для выпуска 10 тысяч человекоподобных роботов в год

Ученые создают электронный микроскоп с квантовым компьютером

Ученые создают электронный микроскоп с квантовым компьютером

В Японии создают дома со встроенными роботами вместо гуманоидов

В Японии создают дома со встроенными роботами вместо гуманоидов

Инженеры разрабатывают компьютерные чипы, способные потреблять в 100 раз меньше энергии

Инженеры разрабатывают компьютерные чипы, способные потреблять в 100 раз меньше энергии

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

В России создали дешевые стеклянные чипы для производства нанолекарств

Сушеные овощи после обработки обрели полезные свойства свежих продуктов

Сушеные овощи после обработки обрели полезные свойства свежих продуктов

Бетон с набором прочности за 2–4 часа ускорит ремонт дорог

Бетон с набором прочности за 2–4 часа ускорит ремонт дорог

Система умного мониторинга теплосетей предскажет потенциальные аварии

Система умного мониторинга теплосетей предскажет потенциальные аварии

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Пять медицинских роботов, которые уже меняют работу больниц прямо сейчас

Ученые выяснили, что Средиземное море быстро теплеет и становится солонее на глубине до 4 км

Ученые выяснили, что Средиземное море быстро теплеет и становится солонее на глубине до 4 км

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе необычные неглубокие ямы

Марсоход Curiosity обнаружил на Марсе необычные неглубокие ямы

США впервые официально подтвердили размещение оружия в космосе

США впервые официально подтвердили размещение оружия в космосе

Minecraft портировали на PlayStation 2 с 32 МБ оперативной памяти

Minecraft портировали на PlayStation 2 с 32 МБ оперативной памяти