Фото iStock
Специалисты Томского научного центра Сибирского отделения академии наук нашли способ превращать использованные пластиковые бутылки сразу в несколько веществ, полезных в быту и промышленности: карбид титана (TiC) и синтез-газ с высоким содержанием водорода.
Чтобы приготовить «сырье» для последующей реакции, ученые измельчили пластиковые бутылки в крошку, добавили к ней титановый порошок и хорошенько нагрели смесь в лабораторной емкости. Пластик расплавился, и получилось практически однородное вещество, в котором каждая частичка титана оказалась заключена в полимерную оболочку.
Дальше смесь спрессовали в «кирпич», дали ему остыть и загрузили в реактор, где снова нагрели, только на этот раз коротким, в несколько секунд, тепловым импульсом. Этого оказалось достаточно, чтобы начать реакцию превращения, причем самоподдерживающуюся. В процессе за счет высокой теплоемкости титана смесь разогрела сама себя до 2000 градусов и прошла несколько стадий: сначала из нее выделился оксикарбид титана (TiCO), потом он прореагировал с углеродом и превратился в чистый карбид титана с небольшой примесью угарного газа (CO). Побочным продуктом стал синтез-газ с содержанием водорода 43%.
Карбид титана можно использовать для производства абразивных паст и защитных покрытий для стальных изделий, синтез-газ — в качестве топлива. Плюс технологии — в переработке бутылок не во вторичный пластик, а в новые полезные в быту и промышленности материалы.
Сейчас ученые работают над совершенствованием метода. В числе важных задач — придумать, как перенести подготовку сырья в промышленные масштабы, как разделять полученные в ходе реакции вещества, как уменьшить выход угарного газа и повысить процент водорода.