Cercetătorii de la Laboratorul Național Oak Ridge (ORNL), parte a Departamentului Energiei, au prezentat o metodă inovatoare pentru transformarea polietilenei în combustibili. Această substanță plastică, utilizată masiv în pungi de cumpărături și tocătoare din plastic alb, reprezintă o sursă uriașă de deșeuri la nivel global. Tehnologia dezvoltată permite conversia acestui polimer în produse similare cu benzina și motorina, oferind o alternativă nouă pentru gestionarea materialelor reciclabile.
Procesul chimic propus de echipa ORNL utilizează un amestec de polietilenă și săruri topite care conțin clorură de aluminiu. Aceste săruri îndeplinesc două roluri esențiale în cadrul reacției: funcționează atât ca mediu de reacție, cât și ca un catalizator care determină conversia chimică. Prin intermediul spectroscopiei cu raze X moi și a rezonanței magnetice nucleare, echipa a identificat modul în care atomii de aluminiu creează situri catalitice acide capabile să scindeze lanțurile moleculare lungi ale polimerului în hidrocarburi mai mici.
Experimentele efectuate au demonstrat că structura polimerului de start influențează direct tipul de combustibil rezultat. Lanțurile polimerice mai simple tind să producă compuși asemănători benzinei, în timp ce lanțurile mai complexe generează combustibili similari motorinei. În condiții de reacție relativ blânde, experimentele au atins un randament de benzină de aproximativ 60%. Rezultatele acestor cercetări au fost publicate în Journal of the American Chemical Society, iar echipa a depus deja o cerere de brevet.
Un avantaj major al acestei metode este temperatura scăzută de operare, care rămâne sub pragul de 200 de grade Celsius. Această valoare este comparabilă cu cea din interiorul unui cuptor de bucătărie obișnuit, spre deosebire de tehnologia pirolizei, care necesită temperaturi între 450 și 500 de grade Celsius. De asemenea, procesul nu necesită utilizarea unor catalizatori scumpi din metale nobile, a hidrogenului extern sau a solvenților organici, ceea ce ar putea simplifica semnificativ implementarea industrială.
În prezent, sistemul catalitic pe bază de aluminiu prezintă o limitare cauzată de proprietatea de a fi higroscopic, adică absoarbe ușor umiditatea, ceea ce îi poate reduce stabilitatea. Cercetătorii intenționează să investigheze metode de izolare a sărurilor topite, utilizând potențial halogeni sau materiale pe bază de carbon. Scopul este de a face sărurile mai ușor de separat și de procesat, îmbunătățind stabilitatea acestora pentru a permite extinderea tehnologiei din laborator către utilizarea comercială.
Evoluția tehnologiilor de conversie a deșeurilor în combustibili este relevantă într-un context în care prețurile la pompe afectează direct costurile industriale. De exemplu, prețul motorinei care se apropie de 11 lei pe litru crește semnificativ cheltuielile în sectoare precum industria forestiere. O metodă capabilă să transforme plasticul în resurse energetice ar putea contribui la securitatea energetică și la consolidarea competitivității industriale prin utilizarea deșeurilor.