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Convirtiendo los residuos difíciles de tratar en una captura de carbono perfecta

Otra forma de usar la montaña de plástico que espera ser desechada: Úselo para absorber el exceso de dióxido de carbono.

El estudiante graduado Paul Savas introduce plástico crudo en una trituradora para prepararlo para la pirólisis o calentamiento en una atmósfera inerte. Crédito de la imagen: Jeff Fitlow.

Universidad de arroz‘s Se ha descubierto un nuevo método químico para convertir los desechos plásticos en dióxido de carbono efectivo (CO .).2) Los adsorbentes parecen ser una ventaja para la industria en una serie de problemas ambientales apremiantes.

El químico de Rice James Tour y los coautores principales, el ex alumno de Rice Walaa Al-Jazib, el estudiante graduado Paul Savas y el investigador postdoctoral Zhi Yuan, publicado en el Journal of the American Chemical Society. ACS nano Calentar desechos plásticos en presencia de acetato de potasio produjo partículas con poros nanométricos que capturan dióxido de carbono.

Los investigadores informan que las partículas pueden usarse para eliminar el dióxido de carbono2 de las corrientes de gases de combustión.

Fuentes puntuales de monóxido de carbono2 Emisiones como las de los tubos de escape de las centrales eléctricas pueden ser alimentadas con este material derivado de los residuos plásticos para eliminar grandes cantidades de dióxido de carbono.2 que suele llenar el ambiente. Es una excelente manera de abordar un problema, los desechos plásticos, y abordar otro, CO2 emisiones.

James Tour, químico, Universidad Rice

Un proceso utilizado hoy en día para la descomposición termoplástica de plásticos llamado reciclaje químico produce gases, ceras y aceites. Sin embargo, los subproductos del carbono son casi inútiles, informa Tour. Pero la descomposición térmica del plástico en presencia de acetato de potasio genera partículas porosas capaces de retener hasta un 18% de su peso en dióxido de carbono.2 a temperatura ambiente.

Si bien el reciclaje químico normal no funciona con residuos de polímeros que contienen un bajo contenido de carbono fijo para producir dióxido de carbono2 Materiales absorbentes, como el polipropileno y el polietileno de alta y baja densidad, componentes esenciales en los residuos municipales, estos plásticos funcionan particularmente bien para la captura de dióxido de carbono.2 Durante el tratamiento con acetato de potasio.

El laboratorio estima que el costo de capturar CO2 de una fuente estacionaria, como el gas de combustión después de la combustión, sería de $21 por tonelada, que es mucho menos costoso en comparación con el proceso de uso intensivo de energía basado en aminas de uso común para capturar CO2 del gas natural. $80 a $160 por tonelada.

Al igual que los materiales a base de aminas, el sorbente se puede reutilizar. Calentarlo a unos 75 °C (167 °F) libera dióxido de carbono atrapado obtenido de los poros, regenerando así aproximadamente el 90% de los sitios de unión del material.

Dado que giran a 75°C, los recipientes de cloruro de polivinilo son suficientes para reemplazar los costosos recipientes de metal que generalmente se requieren. Los científicos señalan que se espera que el sorbente tenga una vida más larga en comparación con las aminas líquidas. Esto reduce el tiempo de inactividad debido a la formación de lodos y la corrosión.

Para crear el material, los residuos plásticos se convierten en polvo, se mezclan con acetato de potasio y se calientan a 600 °C (1112 °F) durante unos 45 minutos para mejorar los poros, que tienen un ancho de unos 0,7 nanómetros. Las altas temperaturas hicieron que los poros se ensancharan. Los investigadores también informaron que el proceso produce un subproducto de cera que puede reciclarse en limpiadores o lubricantes.

Los coautores del artículo son el ex alumno de Rice Zhe Wang, el científico investigador Carter Kittrell y la estudiante graduada Jacqueline Hall y Pravin Polini, profesor asociado de ingeniería química y biomolecular, ambos de la Universidad de Houston. Tour es la Cátedra TT y WF Chao de Química, así como Profesor de Ciencia de Materiales y Nanoingeniería.

Este estudio fue apoyado financieramente por el Ministerio de Energía (DE-F0031794) y Saudi Aramco.

Referencia de la revista:

Al-Jazib, Estado de Washington, y otros. (2022) El producto de desecho plástico captura dióxido de carbono en poros nanométricos. ACS nano. doi.org/10.1021/acsnano.2c00955.

fuente: https://www.arroz.edu/

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