Nie będzie przesadą stwierdzenie, że plastik jest dziś wszędzie. Znajdowano go i na dnie Rowu Mariańskiego (11 km pod powierzchnią oceanu), i w odchodach ludzi żyjących na różnych kontynentach. Tani w produkcji, wytrzymały i wielorakiego użytku, od kilkudziesięciu lat jest wytwarzany na masową skalę.
Obecnie na Ziemi z taśm fabrycznych zjeżdża dwadzieścia tysięcy plastikowych butelek na sekundę. Znacznie gorzej idzie ich recykling. Rzadko zdajemy sobie sprawę, że „zwykła” plastikowa butelka na wodę może składać się z kilku różnych tworzyw sztucznych. Z czego innego będzie zrobiona zakrętka, z czego innego etykieta, a jeszcze z czego innego sam pojemnik.
To sprawia, że odzyskiwanie plastiku jest procesem skomplikowanym, drogim i mało popularnym. Na razie. Grupa chemików ogłosiła właśnie pracę, w której dowodzi, że zużyty plastik może pomóc w walce z innym naszym śmiertelnym wrogiem – dwutlenkiem węgla. Artykuł na ten temat ukazał się w czasopiśmie naukowym „ASC Nano”.
Jak stworzyć pochłaniacz dwutlenku węgla?
Naukowcy skupili się na procesie rozkładu substancji chemicznych zwanym pirolizą. Piroliza polega na ogrzewaniu substancji do ogromnych temperatur w warunkach beztlenowych. Stosowana jest m.in. w przemyśle petrochemicznym do przetwarzania produktów naftowych.
Okazało się jednak, że proces ten można ulepszyć. Chemicy z Uniwersytetu Rice odkryli, że jeśli dokona się pirolizy plastiku w obecności octanu potasu, powstają bardzo specyficzne molekuły. Mają one mikroskopijne pory, które idealnie nadają się do wychwytywania i wiązania cząsteczek CO2. To dobry materiał na nowy pochłaniacz dwutlenku węgla.
Do czego można zastosować pochłaniacz dwutlenku węgla?
Octan potasu to stosowany na masową skalę dodatek do żywności. Konserwuje ją, zapobiegając rozwojowi pleśni i bakterii. Na etykietach oznaczany jest symbolem E261.
Związek ten sprawdza się podczas pirolizy dwóch najpopularniejszych tworzyw sztucznych: polietylenu i polipropylenu. Optymalną temperaturą pirolizy jest 600 st. C. Wówczas w powstających molekułach tworzą się pory o średnicy 0,7 nanometra (nanometr to jedna miliardowa część metra).
Tym samym powstaje coś przypominającego gąbkę - pochłaniacz dwutlenku węgla. Produktem ubocznym procesu jest też wosk, z którego można wytwarzać lubrykanty, czyli środki zmniejszające tarcie.
Gdzie można zastosować pochłaniacz dwutlenku węgla?
Zdaniem naukowców ich materiał sprawdzi się najlepiej tam, gdzie punktowo emitowane są ogromne ilości dwutlenku węgla. Czyli na przykład na kominach elektrowni spalających paliwa kopalne.
– Gdyby umieścić na nich filtry z takiego materiału, można by usuwać ogromne ilości dwutlenku węgla – mówi James Tour, jeden z autorów badań. – Normalnie trafiają one do atmosfery wraz z gazami spalinowymi.
Według obliczeń jego i jego kolegów wychwycenie tony CO2 ich metodą kosztowałoby tylko 21 dolarów. To kilka razy mniej niż stosowane obecnie sposoby sekwestracji dwutlenku węgla, które kosztują od 80 do 160 dolarów za tonę.
Co istotne, opracowany przez uczonych pochłaniacz dwutlenku węgla jest wielokrotnego użytku. By go oczyścić z CO2, trzeba tylko podgrzać go do 75 st. C. Potem można pochłaniacz zastosować ponownie.
Ile dwutlenku węgla emitujemy rocznie?
Tego rodzaju odkrycia są szczególnie istotne wobec informacji, jakie zawarto w najnowszym, właśnie opublikowanym rozdziale raportu IPCC o katastrofie klimatycznej. Wynika z niego, że mamy tylko trzy lata, by zatrzymać wzrost emisji gazów cieplarnianych. Oraz jedynie dziesięć, by ograniczyć je o połowę.
Jest to wyzwanie tym większe, że na razie emisje – zamiast spadać – rosną. W 2021 r. osiągnęliśmy historyczny rekord, wypuszczając do atmosfery 36,3 gigaton (czyli miliardów ton) dwutlenku węgla. Było to o 6 proc. więcej niż w roku poprzednim.
