Вчені придумали як перетворити пластикові відходи в клей

Команда з Каліфорнійського університету в Берклі розробила процес, який перетворює пластикові відходи в щось більш цінне - клей. Ґрунтуючись на розробленому каталізаторі, вона була натхненна пошуком способів «вторинного використання» пластмас, використовуючи їх для нових цілей, зберігаючи при цьому властивості, які робили їх в першу чергу привабливими.

Пластикові відходи - одна з найсерйозніших екологічних проблем сучасного світу, але пластмаси, як відомо, непривабливі для компаній з перероблення. На відміну від гофрованого картону, скла або металобрухту, пластик дуже складно повторно використовувати, і це робить кінцевий продукт менш цінним, ніж вихідний пластик, що не дуже цінно для початку.

Пластмаси мають цілу низку властивостей, які дуже ретельно перероблені в них, таких як пластичність, однорідність і здатність легко оброблятися. Вони також зроблені так, що на них нелегко вплинути хімічною реакцією. У результаті перероблені пластмаси, такі як поліетилен, часто перетворюються в малоцінні будівельні матеріали, адже втратили багато властивостей вихідної речовини, або їх перероблення перетворюється в паливно-мастильні матеріали, які також є малоцінними, екологічно сумнівні й мають коротке життя.

Поліетилен є найбільш поширеним використовуваним сьогодні пластиком, щорічно у всьому світі його виробляється понад 100 мільйонів тонн. У багатьох випадках він широко використовується в упакуванні, сміттєвих і продуктових пакетах, геомембрані, сільськогосподарській мульчі, іграшках і різних видах домашніх речей.

Джон Хартвіг, завідувач кафедри органічної хімії Генрі Рапопорта в Каліфорнійському університеті в Берклі, і його команда розробили процес переробки поліетилену зі збереженням багатьох його властивостей. Додаючи до полімеру гідроксильну групу, яка представляє собою атом кисню, пов'язаний з атомом водню, команда може перетворити поліетилен в клей, який прилипає до металу і може бути пофарбований латексом на водній основі - здатність, яка забезпечує низьку щільність поліетилену (LDPE) відсутня.

Це досягається за допомогою каталітичного процесу, який зажадав розробки спеціального каталізатора, званого поліфторованним порфірином рутенію, який може працювати при високих температурах, необхідних для плавлення пластмаси при зануренні в неполярний розчинник. Додавання невеликої кількості спирту робить клей у 20 разів липкішим.

Хоча цей процес як і раніше не є економічним, здатність переробленого поліетилену прилипати до речей дає можливість використовувати його в найрізніших областях, наприклад, в штучних тазостегнових суглобах і колінних імплантатах, в якості ізоляції для металевих проводів або для приклеювання інших полімерів, щоб створювати більш міцні вироби, що поєднують пластик і метал.

«Ідея полягає в тому, що ви візьмете поліетиленовий пакет, який не представляє ніякої цінності, і замість того, щоб викинути його, коли він виявиться на звалищі, ви перетворите його в щось цінне», - каже Хартвиг.