Учени откриха начин да произвеждат каучук и пластмаса, без да разчитат на изкопаеми горива

Китайски учени разработиха нов метод за директно производство на каучук и пластмаса от смес от водород и въглероден оксид – пробив, който може да намали индустриалната зависимост от изкопаеми горива, съобщава Independent.

Олефините – органични съединения, получени от петрол – са градивните елементи на много полимери, включително широко използвани пластмасови и каучукови изделия. Това пряко увеличава въглеродния отпечатък на цялата индустрия.

Съществуват алтернативи, като използването на сингаз (смес от водород и въглероден оксид), получен от разлагане на органична материя, но досега те се оказваха по-малко ефективни от традиционните методи.

Сега изследователи са разработили метод за катализиране на подобна реакция, използвайки сингаз от въглища, биомаса или природен газ за производство на олефини. Учените открили, че катализатор на основата на желязо повишава ефективността на процеса с близо 50% спрямо най-добрите досегашни методи.

В проучването е използван показател, наречен „водородна атомна икономия“ (Hydrogen Atom Economy – HAE), който оценява колко ефективно реакцията използва водородните атоми за получаване на крайния продукт. По-висок HAE означава повече продукт и по-малко отпадъци.

Предишните методи за производство на олефини от сингаз имаха нисък HAE, тъй като като страничен продукт се образуваше вода, която отнема водород, способен да формира ценни олефини. Новият катализатор обаче превръща образуваната вода обратно във водород, който се използва за допълнително производство на олефини, повишавайки общата ефективност.

„Това изследване представлява значителен пробив в подобряването на водородната атомна икономия при конверсията на синтез-газ“, пишат учените в статия, публикувана в списание "Science".

Изследователите установили, че катализатор от наночастици с модифицирана натриева обвивка позволява всяка образувана вода да се преобразува веднага във водород за производството на олефини. Новообразуваният водород се връща в основния реакционен път, намалявайки нуждата от допълнителен водород и увеличавайки ефективността на процеса.

Катализаторът запазва стабилност в продължение на 500 часа и намалява генерирането на отпадъци на продукт с 46%. Процесът намалява използването на пара, производството на отпадъчни води и емисиите на CO₂, предлагайки устойчива алтернатива на сегашните технологии.