Пластиковый мусор переработали в «бесплатное» топливо и графен

Исследователи предлагают окупаемый метод переработки пластиковых отходов в водородное топливо.

Инженеры из Университета Райса разработали технологию получения водорода из пластмассового мусора с низким уровнем выбросов парниковых газов. Помимо экологичности предложенного процесса выделение графена в качестве побочного продукта окупает производство водородного топлива.

Ученые подвергли пластиковые отходы быстрому джоулевому нагреву в течение примерно четырех секунд. Повышение температуры пластика до 3 100 К (2 800 °C) испаряет водород, оставляя после себя графен, легкий и прочный материал, состоящий из одного слоя атомов углерода. Графен используется в электронике, хранении энергии, датчиках, покрытиях, композитах и ​​биомедицинских устройствах.

Наноразмерные листы флэш-графена, сформированные из отходов пластика. Снимок просвечивающего электронного микроскопа. Изображение: Кевин Висс, Tour lab
Наноразмерные листы флэш-графена, сформированные из отходов пластика. Снимок сканирующего электронного микроскопа. Изображение: Кевин Висс, Tour lab

Для мгновенного нагрева пластик не требуется обрабатывать, разделять или мыть, отмечают авторы исследования. Метод подходит для разных видов пластика, отличается только количество выделяемого водорода и графена. Выход зависит от соотношения атомов водорода и углерода в полимерном материале (пластике), подвергнутом нагреву.

Мы знаем, что полиэтилен, например, состоит из 86% углерода и 14% водорода, и мы продемонстрировали, что можем восстановить до 68% этого атомарного водорода в виде газа с чистотой 94%.

Кевин Висс, соавтор исследования

До 95% водородного топлива производится с помощью парометанового риформинга. Водород выделяется из природного газа под воздействием пара с температурой от 700 до 1 000 °С. Метан реагирует с паром в присутствии катализатора с образованием водорода, угарного и углекислого газов.

Исследователи показали, что при быстром джоулевом нагреве по сравнению с другими методами на производство аналогичного объема водорода в зависимости от типа пластика потребление энергии снижается на 33–95%, а выбросы парниковых газов — на 65–89%. При этом «если произведенный графен будет продаваться всего за 5% от текущей рыночной стоимости, чистый водород можно будет производить бесплатно».

Инженеры работают над масштабированием производства для разработки технологического процесса, который подойдет для массовой переработки.


Читать далее:

Ученый опроверг главное заблуждение на счет Луны

Выяснилось, какие орехи снижают холестерин и сколько их надо есть в день

Посмотрите, как работает принципиально новая ветровая турбина. Она выдержала мощный шторм

На обложке: Изображение от Freepik

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука