В РЭУ имени Плеханова представили новую минеральную добавку, ускоряющую разложение полиэтилена. Разработка оказалась эффективнее британского аналога d2W.
Ирина Петрова
Иллюстративное фото. Источник: telegra.ph
Ученые Российского экономического университета имени Г. В. Плеханова создали и запатентовали состав, который добавляется в полиэтилен и полипропилен и запускает процесс их распада после окончания срока службы изделий, рассказали ТАСС в пресс-службе Министерства науки и высшего образования РФ.
«Сотрудники РЭУ имени Г. В. Плеханова разработали и защитили патентом отечественный реагент для изменения свойств полиолефинов, в первую очередь полиэтилена и полипропилена. Этот реагент представляет собой суперконцентрат, или мастербатч, который наделяет синтетические полимеры способностью к оксо-биотрансформации после того, как изделия выводятся из эксплуатации.
Суть технологии — в получении минерального компонента, который запускает запрограммированное фотоокисление пластмасс после их использования. Разрушенные таким образом материалы затем легко перерабатываются микроорганизмами», — пояснили в ведомстве.
Разработка плехановского университета — это не просто очередная лабораторная новинка, а важный сигнал для всей отрасли переработки пластика. Принципиальное отличие российской добавки от тех же оксо-разлагателей, которые дискредитировали себя в прошлом десятилетии, заключается в четкой двухстадийной механике.
Первый этап — это чистая химия: под воздействием ультрафиолета, кислорода и тепла минеральный компонент инициирует управляемое фотоокисление полимерной цепи.
Второй этап — биотический: измельченный, окисленный до низкомолекулярных фрагментов материал становится доступной пищей для бактерий и грибов, которые уже способны минерализовать его до безвредного углекислого газа и биомассы.
Именно этой последовательности не хватало старым добавкам, которые лишь дробили пластик на микропластик, не решая проблему накопления отходов.
Как быть, если пластик не исчезает
В химической отрасли широко применяются полимерные добавки, задачей которых является ускорение разложения материалов для защиты окружающей среды. Среди них популярны так называемые оксо-добавки — соединения переходных металлов, например железа, кобальта или никеля. Они провоцируют распад пакетов и иных изделий на мелкие фрагменты. Однако специалисты РЭУ выбрали иной подход.
«Оксо-добавки дискредитировали себя полтора десятилетия назад. Их производители заявляли, что такие вещества обеспечивают полное биоразложение полиэтилена. Когда выяснилось, что это не соответствует действительности, доверие потребителей к любым биоразлагаемым полимерам было подорвано.
Тем не менее эти оксо-добавки могут принести пользу при создании сложных многокомпонентных систем, способных разлагаться. Поэтому важно, чтобы такая добавка была собственной разработкой. Именно это мы и сделали, запатентовав наиболее удачный состав, который вызывает окисление полиэтилена», — сообщил ведущий научный сотрудник научной школы «Химия и технология полимерных материалов» РЭУ Петр Пантюхов.
Скептики могут заметить, что постулат «биоразлагаемый пластик» часто оказывался маркетинговой уловкой, однако в данном случае ключевым словом является не «разлагается», а «контролируемый распад».
Разработчики не обещают, что пакет исчезнет в лесу за месяц. Вместо этого они закладывают в материал программируемый ресурс: изделие стабильно выполняет свои функции в течение заданного срока службы, после чего под влиянием внешней среды начинает разрушаться по предсказуемому сценарию.
Это позволяет решать проблему не стихийно, а в рамках организованной системы сбора и компостирования промышленных отходов.
Новая добавка превзошла британскую оксо-добавку d2W
Российская минеральная добавка позволяет запустить двухэтапный процесс разложения полиолефинов (класса веществ, к которому относится полиэтилен) с итоговой минерализацией полимера до воды, углекислого газа и биомассы на биотической стадии.
По мнению разработчиков, выход на рынок этой технологии освободит отечественную химическую промышленность от необходимости закупать импортные компоненты и обеспечит технологическую независимость России в сфере добавок для полимеров. Отечественный реагент также поможет предприятиям соблюдать нормативы по утилизации, поскольку ускоряет контролируемый распад.
«Наша разработка — шаг к созданию системы переработки полиэтилена и полипропилена, которые широко используются для товаров с коротким сроком службы», — отметила ведущий научный сотрудник лаборатории «Перспективные композиционные материалы и технологии» Елена Масталыгина.
Особый интерес представляет экономическая и политическая подоплека внедрения. Сегодня российские предприятия, производящие упаковку, пленки и одноразовую посуду, вынуждены либо закупать импортные катализаторы разложения, либо платить экологические сборы за утилизацию.
Патент, полученный РЭУ, позволяет создать полностью локальную цепочку производства: от синтеза минерального сырья до выпуска готового мастербатча.
Это не только снижает зависимость от зарубежных поставщиков, но и удешевляет себестоимость продукта, что критически важно для массового сегмента. Если технология получит промышленное масштабирование, у российских заводов появится реальная альтернатива дорогому импорту, а значит, и стимул переходить на более экологичные стандарты без ущерба для рентабельности.
На базе этой добавки была выпущена пробная партия модифицированной полиэтиленовой пленки с использованием оборудования технопарка ООО «СИБУР полилаб».
Еще статьи о борьбе с отходами промышленности и жизнедеятельности человека:
Исследователи из Пермского Политеха и Тюменского индустриального университета представили инновационную технологию, позволяющую утилизировать буровые отходы непосредственно на месте их образования.
Специалисты Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ),предложили технологию, дающую возможность анализировать химическую структуру материала и устанавливать концентрацию в нем заданных элементов. Эта технология открывает путь к обработке пыли от электродуговых сталеплавильных агрегатов.
Новое радиохимическое предприятие Росатома займется переработкой отработавшего ядерного топлива и станет крупнейшим в стране.
