Истражувачи од Државниот универзитет во Охајо направија значителни чекори во справувањето со растечките еколошки предизвици што ги предизвикува фрлената пластика, хартија и отпадот од храна. Нивната неодамнешна студија се фокусира на трансформативната технологија која ги претвора овие материјали во сингас – разновидна супстанција која вообичаено се користи за производство на хемикалии и горива како што се формалдехид и метанол.
Користејќи напредни симулации, истражувачите се обидоа да ја проценат ефикасноста на методот познат како хемиски јамки, кој се покажа ефикасен во разградувањето на отпадните материјали за производство на висококвалитетен сингас. Водечкиот автор на студијата, Ишани Карки Кудва, докторанд по хемиско и биомолекуларно инженерство во државата Охајо, ги нагласи потенцијалните придобивки од методот, наведувајќи дека подобрувањето на чистотата на сингасот отвора нови апликации во различни индустрии.
Спротивно на тоа, тимот на Кудва постигна забележително ниво на чистота од приближно 90%, што може да се заврши за само неколку минути. Ова подобрување е од клучно значење, бидејќи повисоките нивоа на чистота го прават сингасот корисен како суровина.
Револуционерното истражување се надоврзува на децениски истраги во државата Охајо, претходно предводени од Лианг-Ших Фан, угледен професор на истиот оддел. Работата на Фан ја истражи технологијата на хемиската јамка за претворање на фосилни горива, канализациски гас и јаглен во водород, сингас и други вредни нуспроизводи.
Иновативниот систем развиен во оваа студија се состои од два реактори. Првиот е редуктор кој го разградува отпадот користејќи кислород од материјалите од метални оксиди. Вториот е согорувач кој помага да се надополни кислородот, што го прави процесот ефикасен. Овој систем овозможува до 45% поефикасно работење додека произведува приближно 10% почист сингас од другите методи.
Неодамнешните податоци од Агенцијата за заштита на животната средина покажуваат дека во 2018 година САД произвеле околу 35,7 милиони тони пластика, со приближно 12,2% класифицирани како комунален цврст отпад, вклучувајќи пластични садови, кеси, апарати, мебел, земјоделски отпад и остатоци од храна.
Традиционалните пристапи за управување со отпадот, како што се депонирање и согорување, често претставуваат ризици за животната средина, што ги прави алтернативните методи на истражувачите особено навремени. Тимот од државата Охајо пресметал дека нивниот пристап може да ги намали емисиите на јаглерод за дури 45% во споредба со конвенционалните процеси.
Ова истражување се усогласува со напорите на растечката индустрија за развој на поодржливи технологии во хемискиот сектор.
Коавторот Шехар Шинде, докторанд во областа на хемискиот и биомолекуларниот инженеринг во државата Охајо, ја истакна важноста од транзицијата кон методи кои го декарбонизираат производството на енергија. За разлика од претходните технологии, кои се занимаваа со отпадот од биомаса и пластиката одделно, оваа нова техника може да обработува повеќе видови материјали истовремено со постојано прилагодување на условите неопходни за конверзија.
Истражувачите се оптимисти за импликациите на нивната работа и предвидуваат подетални податоци од тековните симулации. Во иднина тимот има за цел да ја тестира пазарната изводливост на нивната технологија со спроведување на проширени експерименти кои вклучуваат различни компоненти.
(Interesting Engineering)
(фото: Flickr)
