Горючие полезные ископаемые долгое время служили основой для производства пластика, но исследователи из Университета Небраски-Линкольна и их европейские коллеги предлагают использовать для получения пластика углекислый газ.
Как правило, CO2 образуется в процессе горения топлива, его концентрация в атмосфере увеличилась с 280 частиц на миллион в доиндустриальный период до около 410 частиц на миллион в настоящее время. Эта тенденция и ограниченное количество горючих полезных ископаемых привели к тому, что исследователи решили изучить способ получения пластика путём переработки не бензина или природного газа, а углекислого газа.
Виталий Александров из Университета Небраски-Линкольна и его коллеги разработали технику, с помощью которой в два раза большее количество CO2 может быть преобразовано в этилен – базовую составляющую самого распространённого в мире пластика полиэтилена.
По словам Александрова, переработка CO2 сможет сократить его выбросы, которые связаны с глобальным потеплением.
Медь под действием тока выступает в роли катализатора для преобразования углекислого газа в молекулы полимеров. Но некоторые катализаторы на основе меди не могут преобразовать более 15 процентов CO2 в этилен, что не соответствует нуждам промышленности.
Поэтому исследователи из уэльского Университета в Суонси решили покрыть медь различными полимерами с целью повысить эффективность реакции. Покрыв катализатор полиакриламидом, учёные обнаружили, что в ходе процесса удалось преобразовать 26 процентов CO2.
Исследователи выяснили, что полиакриламид расщепляет CO2 и превращает его в пару C-O, а затем стабилизирует эту новую молекулу по мере протекания реакции, в результате которой создаётся этилен.
Александров отмечает, что CO2 – это неподатливое вещество, которое сложно преобразовать в нечто иное. Тратить много энергии на преобразование CO2 крайне нежелательно, так как в этом случае процесс становится невыгодным.
Александров сообщил, что учёные намерены добиться ещё большего: в планах преобразование CO2 непосредственно в полиэтилен, из которого производят пакеты, контейнеры и плёнку.
По словам Александрова, новое исследование стало первым шагом на пути к получению полиэтилена из углекислого газа.