علم

من البلاستيك إلى وقود الطائرات: نهج جديد لإعادة التدوير

من البلاستيك إلى وقود الطائرات: نهج جديد لإعادة التدوير


اكتشف المهندسون في جامعة ولاية واشنطن (WSU) طريقة جديدة لإعادة تدوير البلاستيك القديم إلى هيدروكربونات وقود الطائرات القابلة للاستخدام. استخدم الباحثون عملية تحفيزية بمساعدة الميكروويف تعمل على تكسير العمود الفقري الكربوني للبوليمرات إلى ألكانات في نطاق وقود الطائرات.

في عالم يتزايد فيه الاعتماد على الوقود ويزداد إنتاج النفايات لدينا ، فإن الحل الفعال حيث يمكن تحويل النفايات إلى مادة قابلة للاستخدام هو سلعة قيمة. مع تزايد الحاجة إلى وقود الطائرات قريبًا ، قدم هذا البحث وسيلة جديدة محتملة لإنتاج ألكان محدد.

[الصورة مقدمة من Pixabay]

استخدم الباحثون الزيوليت المنشط لتحفيز التفاعل. الزيوليت عبارة عن ميكروبو ألومينوسيليكات
مواد خادعة. يمكن أن يحدث الزيوليت بشكل طبيعي وصناعي. تتمتع الزيوليتات الاصطناعية عمومًا بخصائص فصل أفضل من نظيراتها الطبيعية. الزيوليت مادة رائعة لفصل المواد لأنه يمكن تصنيع المسام بحجم وشحنة محددة. المسام قابلة للضبط أيضًا. الحجم محكوم بعدد الوحدات في الشبكة حول المسام. يمكن أيضًا ضبط الشحنة عن طريق تعديل نسبة السيليكون إلى الألومنيوم حول المسام.

الزيوليت Socony Mobile (ZSM) هو أكثر فئات الزيوليت الصناعي شيوعًا. ZSM-5 هو الزيوليت الأكثر استخدامًا في الصناعة اليوم. تتكون خلية الوحدة ZSM-5 من ثماني حلقات خماسية الأعضاء. يُعرف هذا بوحدة البنتاسيل. تتكون كل حلقة خماسية من 10 ذرات سيليكون وألومنيوم والتي يتم جسرها بواسطة أنواع الأكسجين. تعمل المسام كقنوات مثالية لفصل الألكانات المتفرعة وغير المتفرعة. في الوقود ، يمكن أن يقلل التفرع من رقم الأوكتان ، مما يجعل الوقود أقل فعالية. يقوم حجم المسام الانتقائية بترشيح الألكانات المتفرعة لترك الألكانات النقية الجاهزة للوقود.

ابتكر الباحثون عملية من مرحلتين لعزل المنتج الهيدروكربوني بشكل انتقائي. الطريقة الأولى هي التحلل التحفيزي للموجات الدقيقة. تم وضع كريات بولي إيثيلين منخفضة الكثافة في دورق كوارتز ونقلها إلى فرن ميكروويف. تم إجراء التفاعل عند 350˚مئوية لمدة 20 دقيقة ، حتى تتبخر كل المادة البوليمرية. تم بعد ذلك تمرير غاز البوليمر المتبخر فوق مفاعل طبقة معبأة يحتوي على ZSM-5 عند 375 درجة مئوية.

استخدمت المرحلة الثانية خطوة الهدرجة المحفزة بالنيكل لتفكيك الهيدروكربونات غير المشبعة. تم خلط الهيدروكربونات مع n- هيبتان ووضعها في مفاعل مغلق مع المحفز ، عند 200 درجة مئوية.

وجد الباحثون أن نسب كتلة المحفز إلى التغذية المختلفة للمحفز أنتجت هيدروكربونات من درجات وقود مختلفة. وأعطت نسبة 0.1 عائد 66.18٪. بعد المرحلة الثانية ، كان الوقود المنتج هو JP-5 ، وهو وقود نفاث من الدرجة البحرية. أعطت نسبة 0.2 كتلة 56.32٪. أنتجت هذه النسبة أنواع وقود RJ-5 و JP-10 ، وهي وقود نفاث عسكري عالي الكثافة.

على الرغم من أن هذه الأساليب لا تزال في مهدها ، إلا أن إمكانية تسويقها ضخمة. الباحثون واثقون من أن طريقتهم ستوفر "مسارًا جديدًا وعمليًا لمصافي التكرير لإنتاج درجات مختلفة من وقود الطائرات".

بصرف النظر عن إنتاج الوقود ، فإن أي طرق جديدة مصممة لإزالة النفايات من حياتنا هي محاولة جديرة بالاهتمام.

شاهد المزيد: الماء + ثاني أكسيد الكربون + الطاقة الشمسية = وقود الطائرات الشمسية

عبر المهندس الكيميائي


شاهد الفيديو: كل ما يخص مشروع اعادة تدوير البلاستيكpet من اس ام برازر #جزء 1