Orhus Universitetinin tədqiqatçıları döşək kimi əşyalardan poliuretan köpüyü təkrar emal etmək üçün daha yaxşı üsul tapıblar. Bu, materialın orijinal komponentlərini kimyəvi yolla bərpa etmək məqsədi daşıyan qönçələnmə sənayesi üçün əla xəbərdir – məhsullarını daha ucuz və keyfiyyətli edir.

Poliuretan (PUR) döşəklərdə, soyuducularda və binalarda izolyasiyada, ayaqqabılarda, avtomobillərdə, təyyarələrdə, külək turbinlərinin qanadlarında, kabellərdə və sairdə istifadə olunan əvəzsiz plastik materialdır. Ətraf mühit və iqlim yükü olmasaydı, onu möcüzə materialı adlandırmaq olar. Dünyada atılan PUR məhsullarının əksəriyyəti yandırılır və ya poliqonlara atılır.

Bu problemlidir, çünki materialın əsas komponentləri ilk növbədə qalıq neftdən çıxarılır. Və biz əhəmiyyətli miqdarlardan danışırıq. 2022-ci ildə qlobal PUR bazarı demək olar ki, 26 milyon tona çatdı və 2030-cu il üçün proqnoz təxminən 31,3 milyon tonu proqnozlaşdırır, təxminən 60% müxtəlif formalarda köpükdür.

Bununla belə, PUR-u yeni PUR məhsullarında xammal kimi təkrar istifadə etmək məqsədi ilə orijinal əsas komponentlərinə, poliol və izosiyanatlara kimyəvi yolla parçalayan (depolimerləşdirən) kiçik, lakin böyüyən sənaye mövcuddur.

Yenə də, onların məhsulu həqiqətən “bakirə” materiallarla rəqabət edə bilməyincə uzun bir yol var. İstədiyiniz elementləri ayırmaq və təmizləmək bahalıdır.

Bir anda dağılmaq və ayrılmaq

Orhus Universitetindən bir tədqiqat qrupu ağıllı bir fikirlə gəldiyi yerdir. Onlar öz metodlarını sözügedən şirkətlərin artıq istifadə etdikləri, yəni PUR köpüyü turşu ilə parçalamaq (asidoliz) üzərində qururlar.

Lakin şirkətlər parçalanmış PUR-u poliol və izosiyanat kimi ayırmırlar. Bu, birbaşa təkrar emal edilə bilməyən, lakin müştərilərindən yeni reseptlərdən istifadə etmələrini tələb edən qarışıqla nəticələnir.

AU tədqiqatçıları nəinki PUR-u parçalamaq və iki əsas komponenti ayırmaq iqtidarında deyil – onlar bunu bir anda edə bilərlər. Onlar bir az süksin turşusu olan reaktorda elastik PUR köpüyü 220°C-yə qədər qızdırırlar (fakt qutusuna baxın). Daha sonra bir materialı tutan və digərinin keçməsinə imkan verən filtrdən istifadə edirlər.

Məhz poliollar keçir və onlar bunu bakirə poliol ilə müqayisə edilə bilən keyfiyyətdə edirlər ki, bu da onları yeni poliuretan istehsalında istifadə etməyə imkan verir. Məhsul qarışığının süzülmüş bərk hissəsi sadə hidroliz prosesində diamin adlanan maddəyə çevrilir ki, bu da izosiyanatların və bununla da PUR-un istehsalında istifadə olunur.

Beləliklə, tədqiqatçılar döşəklərdə istifadə olunan çevik PUR köpükdən orijinal materialın çəkisinin 82 faizinə qədərini diamin və poliolların iki ayrı fraksiyaları kimi bərpa edə bilirlər. Tədqiqatçılar bu yaxınlarda öz nəticələrini “Green Chemistry” jurnalında dərc ediblər .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1725253374&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-08-smarter-recycle-polyurethane.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI4LjAuNjYxMy44NiIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyOC4wLjY2MTMuODYiXSxbIk5vdDtBPUJyYW5kIiwiMjQuMC4wLjAiXSxbIkdvb2dsZSBDaHJvbWUiLCIxMjguMC42NjEzLjg2Il1dLDBd&dt=1725227588489&bpp=2&bdt=275&idt=495&shv=r20240828&mjsv=m202408270101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D6bf3eefe49031f83%3AT%3D1721367059%3ART%3D1725253235%3AS%3DALNI_MacAfAOJA8VyURIyKJCZKOtEk96_Q&eo_id_str=ID%3D253fe466b124068d%3AT%3D1721367059%3ART%3D1725253235%3AS%3DAA-Afja3CR3UFVWEVuVSmzApOeu3&prev_fmts=0x0%2C1519x694&nras=2&correlator=4286385575506&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=864&u_w=1536&u_ah=816&u_aw=1536&u_cd=24&u_sd=1.25&dmc=8&adx=395&ady=2676&biw=1519&bih=695&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759875%2C44759926%2C44759837%2C95340674%2C31086549%2C95332590%2C95338228%2C95341664%2C95340845%2C95341515%2C95341518&oid=2&pvsid=2261584145790296&tmod=2146788153&uas=0&nvt=3&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C0%2C0%2C0%2C1536%2C695&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV8xIiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=M

Sənayedə böyük potensial

Tədqiqatın müəlliflərindən biri, Orhus Universitetindəki Fənlərarası Nanoelmlər Mərkəzinin (iNANO) dosenti Steffan Kvist Kristensen, “Metodu genişləndirmək asandır” dedi.

O , PUR köpük tullantılarını öz istehsalında xammal (slabstock) kimi istifadə edən fabriklərdə təkrar emalı üçün böyük potensial görür .

“Ancaq istehlakçılardan gələn PUR tullantılarının da emalı perspektivi daha da inkişaf tələb edir” dedi.

PUR sənayesindəki istehsalçıların hər biri məhsulları üçün xüsusi material xüsusiyyətlərinə nail olmaq üçün unikal formullardan istifadə edirlər.

Buna görə də, poliuretanın təkrar emalında real iqtisadiyyata nail olmaq üçün bir sıra problemləri həll etmək lazımdır:

• Tullantıların çeşidlənməsi
• Logistika
• PUR-u növlərə ayırmaq

Beləliklə, depolimerləşmə məhlulun yalnız kiçik bir hissəsidir.

AU tədqiqatçıları həmçinin regenerasiya edilmiş PUR köpük və sərt PUR köpüyü üzərində asidoliz və hidroliz birləşməsini sınaqdan keçirmişlər. Və işləyir. Lakin burada dairəvi iqtisadiyyata gedən yollar daha da uzundur.

Sərt PUR köpük ilk növbədə izolyasiya materialları kimi istifadə olunur, lakin onu qiymətli xammala çevirmək cəhdi hələ başlanğıc mərhələsindədir.

Hazırda tədqiqatçılar yeni texnologiyanı digər poliuretan materialları üzərində sınaqdan keçirirlər ki, bunların necə təkrar emal oluna biləcəyini görək. Onlar həmçinin prosesin bir hissəsi olan dikarboksilik turşunun yenidən necə istifadə oluna biləcəyini araşdırırlar. Bundan əlavə, onlar texnologiyanın həqiqətən dairəvi iqtisadiyyat yarada biləcəyini göstərmək üçün yeni məhsullar yaratmaq üçün təkrar emal edilmiş materialları sınaqdan keçirəcəklər .

Ətraflı məlumat: Thomas B. Bech et al, Poliuretanın acidoliz vasitəsilə kimyəvi ayrılması – aromatik aminlərin valorizasiyası üçün asidolizin hidrolizlə birləşdirilməsi, Yaşıl Kimya (2024). DOI: 10.1039/D4GC00819G

Jurnal məlumatı: Yaşıl Kimya 

Orhus Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir