Badacze z Virginia Tech opracowali rewolucyjną metodę recyklingu plastików i ich przekształcania w cenne produkty chemiczne, zwane surfaktantami, które są wykorzystywane w produkcji mydła, detergentów i innych produktów. Ta metoda może stanowić opłacalną i przyjazną dla środowiska alternatywę dla tradycyjnego recyklingu plastików.

Kluczem do tego odkrycia jest podobieństwo molekularne między polietylenem a kwasami tłuszczowymi, które są chemicznym prekursorem mydła. Oba materiały składają się z długich łańcuchów węglowych, ale kwasy tłuszczowe mają dodatkową grupę atomów na końcu łańcucha. Na podstawie tego podobieństwa badacze postawili hipotezę, że możliwe jest przekształcenie polietylenu w kwasy tłuszczowe, a następnie produkcja mydła.

Aby skutecznie rozbić długie łańcuchy polietylenu na krótsze, zespół badawczy opracował unikalny proces termolizy z gradientem temperatury. Proces polega na podgrzewaniu plastiku w specjalnie skonstruowanym reaktorze do wysokiej temperatury, a następnie szybkim schłodzeniu. Po termolizie badacze otrzymali „krótkołańcuchowy polietylen”, zwany również woskami.

Następnym krokiem było dodanie kilku kluczowych etapów, w tym saponifikacji, w celu przekształcenia wosków w mydło. Za pomocą ekspertów w zakresie modelowania komputerowego i analizy ekonomicznej zespół badawczy doskonalił proces recyklingu. Ostateczny efekt to pierwsze na świecie mydło wykonane z plastików.

Warto podkreślić, że ta metoda recyklingu może być stosowana zarówno do polietylenu, jak i do innego powszechnie używanego plastiku, polipropylenu. Te plastiki są obecne w różnych codziennych produktach konsumenckich, takich jak opakowania, pojemniki na żywność i tkaniny. Istotną zaletą tej techniki recyklingu jest możliwość jednoczesnego przetwarzania zarówno polietylenu, jak i polipropylenu, co eliminuje konieczność separacji tych plastików.

Dodatkowo, metoda ta ma proste wymagania: plastik i ciepło. Chociaż do przekształcenia wosków w kwasy tłuszczowe i mydło potrzebne są dodatkowe składniki, początkowe przetworzenie plastiku jest proste. Dzięki temu ta metoda recyklingu jest łatwo dostosowywalna i potencjalnie skalowalna do zastosowań przemysłowych.

Badania zostały opublikowane w czasopiśmie Science i pokazują nową ścieżkę dla recyklingu plastików bez konieczności skomplikowanych procedur lub nowych katalizatorów. Ten innowacyjny podejście ma potencjał do inspiracji przyszłymi kreatywnymi projektami w dziedzinie recyklingu.