Пластик можно перерабатывать в мыло

Американские ученые разработали метод, который позволяет получать из полиэтилена мыло. Этот метод оказался простым и недорогим, а также подходит для переработки полипропилена. Исследование опубликовано в журнале Science.

Пластик и мыло совсем не похожи по внешнему виду, текстуре, применению. Однако на молекулярном уровне сходство все-таки есть. Химическая структура полиэтилена, одного из самого распространенного пластика, напоминает структуру жирной кислоты — основы мыла. Обе молекулы содержат в себе длинную углеводородную цепочку, однако у жирных кислот на ее конце также есть функциональная группа, характерная для карбоновых кислот.

Американские ученые придумали метод, позволяющий получить из полиэтилена мыло. Идея того, как это осуществить, пришла руководителю исследования совершенно случайно, когда одним зимним вечером он сидел дома у камина. Он смотрел на дым и думал о том, что тот состоит из маленьких частиц, которые получаются при горении древесины. Древесина в основном состоит из целлюлозы, которую можно считать полимерным материалом. При горении полимеры разбиваются на более короткие цепочки, которые при полном окислении превращаются в молекулы углекислого газа. Исследователь посчитал, что подобным образом можно также разбить полимерные цепочки пластика — полиэтилена.

Для этого он собрал в лаборатории реактор, похожий на печь, и нагрел в нем полиэтилен в ходе термолиза с температурным градиентом. В нижней части печи температура была достаточно высокой, чтобы разбить полимерные цепочки, а в верхней части реактора температура понижалась, чтобы предотвратить дальнейшее их разложение. После термолиза ученые собрали оставшуюся сажу и подтвердили, что она состоит из коротких цепочек полиэтилена — восков. Далее ученые провели несколько специальных процессов, включая омыление, и так смогли переработать пластик в мыло.

Ученые также считают, что разработанный ими метод может быть применен для переработки не только полиэтилена, но и полипропилена. Из двух этих видов пластика изготавливают вещи, которыми мы пользуемся ежедневно: от упаковок до контейнеров. При этом метод позволяет не рассортировывать отдельно полиэтилен и полипропилен, так как их можно перерабатывать вместе.

Новый метод оказался очень простым, так как требует только проводить нагревание пластика, хотя после этого и требуются дополнительные этапы. При этом ученые отметили, что мыла и ПАВ обладают тем же спросом, что и пластик, а их стоимость даже выше (3 550 долларов против 1 150 долларов за тонну), что делает такой метод переработки пластика очень выгодным.