Reaktorn har tre sektioner med olika porstorlekar (1 mm, 500 µm och 200 nm), vilket förbättrar kontrollen av den kemiska processen och förhindrar problem som ”coking”.
- Omvandlar plastavfall till bränsle utan användning av katalysatorer.
- Teknik baserad på värmestyrd pyrolys.
- Reaktor med kolkolonn med hierarkiska porer.
- Hög verkningsgrad: upp till 66 % omvandling.
- Ingen koksning, ingen nedbrytning av systemet.
- Möjlig industriell skalbarhet.
- Tillgängliga material: även med kommersiellt kolfilt.
- Ger konkreta lösningar på plastkrisen.
En anordning för att omvandla plastavfall till bränsle
Forskare vid Yale har utvecklat en teknik som kan omvandla plastavfall till bränslen och användbara föreningar genom en katalysatorfri pyrolysprocess, som är mer effektiv och ekonomisk än traditionella metoder. Mot bakgrund av det växande problemet med plastansamlingar – med mer än 350 miljoner ton som genereras årligen på global nivå – framstår denna utveckling som ett användbart verktyg för att minska miljöpåverkan från plast efter konsumtion.
Nyheten ligger i en kolkolonn med hierarkiska porer, tillverkad med 3D-printing. Dess tredelade design med allt mindre porer (från 1 millimeter till 200 nanometer) möjliggör precis kontroll av temperaturen och fragmenteringen av molekylerna. Detta förhindrar bildandet av kolavlagringar (koksning) och säkerställer en gradvis och effektiv nedbrytning av plasten.
Pyrolys utan katalysator: en renare och billigare lösning
Pyrolys har ansetts vara ett lovande alternativ för behandling av plastavfall, men användningen av dyra katalysatorer med begränsad livslängd har försvårat tillämpningen i stor skala. Den nya metoden eliminerar detta hinder: utan behov av katalysatorer uppnår denna reaktor höga utbyten, upp till 66 % omvandling av polyeten till värdefulla kemikalier, främst flytande kolväten som kan återanvändas som bränsle eller kemiska prekursorer.
Dessutom förhindrar konstruktionen energiförluster och gör det möjligt att justera de interna temperaturförhållandena, vilket är en avgörande faktor för att uppnå mer hållbara processer. Frånvaron av syre under pyrolysen minskar också utsläppen av föroreningar.
Skalbarhet och verklig potential
En av de mest anmärkningsvärda aspekterna är att forskarna inte begränsade sig till den 3D-printade prototypen. De testade också en version tillverkad av kommersiellt tillgänglig kolfilt. Även om den var mindre optimerad uppnådde denna design en verkningsgrad på över 56 %, vilket öppnar dörren för storskaliga tillämpningar utan behov av sofistikerad utrustning.
Denna typ av anordningar skulle till exempel kunna integreras i regionala återvinningsanläggningar, där plastavfall direkt omvandlas till energiresurser. Det skulle också göra det möjligt att hantera plast som genereras i avlägsna miljöer, såsom landsbygden eller kustområden, där avfall tenderar att ackumuleras på grund av bristande infrastruktur.
För närvarande främjar initiativ som EU:s direktiv om plastavfall (2024/955/EU) och drivkraften bakom Global Pakt för Plast offentlig politik och finansiering för teknik som denna. Nystartade företag och innovationscentrum utforskar redan sätt att tillämpa decentraliserad pyrolys i länder som Indien, Nigeria och Brasilien, där hanteringen av plastavfall är en miljöfråga av högsta prioritet.
Potential
Denna utveckling har praktiska och realistiska konsekvenser för att mildra klimatkrisen och minska trycket på ekosystemen:
- Återvinning av energi från plast utan att den behöver förbrännas eller exporteras.
- Minskning av växthusgasutsläpp genom att undvika mer förorenande hanteringsmetoder.
- Minskning av mikroplaster i deras mest kritiska skede: när avfallet fragmenteras okontrollerat.
- Decentralisering av avfallshanteringen med enheter som är tillgängliga även för små samhällen.
- Stängning av produktionscykler genom att omvandla avfall till resurser utan behov av nya råvaror.
