Рост производства пластика ежегодно составляет 5–6%, и вместе с этим увеличивается объем отходов, которые становятся серьезной экологической проблемой для нашей планеты. Обычные методы обращения с отходами часто оказываются малоэффективными или даже опасными для окружающей среды. К счастью, ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) под руководством Алины Ольковой и Валерия Рябова предложили инновационный путь решения этой задачи. Их открытие позволяет не только безопасно перерабатывать пластик, но и получать ценные нефтепродукты, что кардинально меняет подход к утилизации пластиковых отходов в современной промышленности.
Экологические вызовы и российская статистика
По экспертным оценкам, в России за год образуется около 8–9 миллионов тонн пластиковых отходов. Если не уделять должного внимания их переработке, это приводит к значительным экологическим рискам. Традиционно отходы просто закапывают в землю, механически дробят, либо сжигают — но все эти методы имеют ощутимые минусы: захоронение приводит к длительному загрязнению почвы, а сжигание выбрасывает в атмосферу токсичные соединения. Эти способы необходимы, но они устарели и более не способны справиться с масштабаами загрязнений.
Новая технология: превращение пластика в топливо
Исследовательская группа Пермского Политеха предложила смелый подход: использовать пластиковые отходы в составе специальной нефтяной смеси. Для этого учёные смешали полиэтилен высокого давления (ПВД) с вакуумным газойлем — тяжелой фракцией нефти, остающейся после отделения лёгких компонентов. В условиях повышенных температур пластик полностью растворяется в нефти практически без выброса токсичных веществ. Получаемая однородная смесь подходит для дальнейшего получения бензина и газа благодаря своим физико-химическим характеристикам.
По словам Алины Ольковой, ассистента кафедры «Химические технологии» ПНИПУ, эта технология способна не только утилизировать пластик, но и обогатить ассортимент полезных нефтепродуктов. Особенность подхода в том, что долгие молекулярные цепочки как полимеров, так и тяжелых нефтяных фракций, расщепляются на более легкие соединения при высокой температуре, что повышает общий выход ценных углеводородов.
Эксперименты и полученные результаты
Для тщательной проверки эффективности метода были проведены серии экспериментов при трех температурах — 150, 200 и 250 градусов Цельсия. Смеси состояли из 95% вакуумного газойля и 5% пластика. Перемешивание происходило в течение трёх часов, после чего измерялись ключевые параметры: вязкость, плотность и склонность к образованию кокса при горении. Именно эти показатели определяют возможность применения технологии в реальной промышленности.
Оптимальный результат достигнут при температуре 200 °C: пластик полностью растворялся, смесь становилась однородной и сохраняла характеристики, необходимые для промышленной транспортировки и последующего получения топлива. Плотность итогового раствора составила 0,924 г/см³, вязкость находилась в установленных нормах, а коксуемость смеси (показатель склонности к образованию отложений) — всего 0,5%. Для сравнения, промышленными стандартами считаются нормы 0,87–0,95 г/см³ по плотности и вязкость 5–15 мм²/с при 50 °C, а допустимый уровень коксообразования — в пределах 3–7% по массе. Технология ПНИПУ успешно укладывается в эти показатели.
Мнение экспертов: комментарии Алины Ольковой и Валерия Рябова
Алина Олькова отмечает, что предложенный метод не требует сложных химикатов или дорогостоящего оборудования. «Смешивание пластика с вакуумным газойлем позволяет переработать большое количество отходов и при этом получить полезные продукты, востребованные на рынке. У нас получилось создать смесь с такими характеристиками, которые удовлетворяют производственным требованиям и экологическим стандартам», — делится автор исследования.
Профессор Валерий Рябов, заведующий кафедрой «Химические технологии» ПНИПУ, уверен, что новый способ способен значительно сократить объем полиэтиленовых и прочих пластиковых отходов в стране. Он подчеркивает, что после внедрения разработки на крупных перерабатывающих предприятиях Россия сможет делать заметный вклад в защиту окружающей среды и одновременно повысить экономическую отдачу нефтехимической отрасли.
Преимущества и перспективы новой технологии
Разработанный способ обладает несколькими важными преимуществами:
- Минимизация выбросов токсинов при переработке пластика.
- Получение качественных сырьевых продуктов для топливной и химической промышленности.
- Возможность масштабирования процесса на действующих предприятиях.
- Снижение объёма захоронения и сжигания пластиковых отходов.
- Экономическая выгода за счет увеличения выхода топливных фракций.
Успешная реализация такого подхода открывает новые горизонты для обращения с пластиковым мусором: отходы превращаются не в проблему, а в ценное сырье для получения бензина, газа и других востребованных продуктов. Таким образом, инициатива ПНИПУ становится ярким примером гармонии между технологическим прогрессом и экологической ответственностью.
Вклад ПНИПУ в решение глобальной проблемы
Сегодня все больший акцент делается на поиск передовых, экологичных технологий в разных сферах промышленности. Исследование команды Пермского Политеха — заметный шаг вперед на этом пути. Инновационный подход позволяет не только снизить отрицательное влияние пластиковых отходов на окружающую среду, но и усилить эффективность нефтепереработки. Повышая ценность каждой перерабатываемой тонны, мы тем самым заботимся о природе и будущем поколении.
Эффективная утилизация пластика с одновременным получением полезных продуктов — это хорошая новость и для природы, и для экономики страны. Разработка, предложенная Алиной Ольковой и Валерием Рябовым, уже готова к внедрению и обещает существенную пользу как для сферы переработки отходов, так и для энергетического комплекса России.
Информация предоставлена пресс-службой ПНИПУ.
Источник фото: ru.123rf.com
Источник: scientificrussia.ru
