Хранить водород в полистироле, носитель, которого вы не ожидаете

Новые научные исследования нашли способ преобразовать пластиковые отходы полистирола в жидкий водородный органический носитель (LOHC)

Новая стратегия поступает из мира отходов для безопасного хранения водорода (H2). Группа инженеров и химиков Национального института науки и технологий Ульзана (UNIST) в Южной Корее сумел преобразовать полистирольные отходы в жидкие водородные органические векторы. Процесс, который позволил бы получить двойную выгоду: с одной стороны, предоставил конкурентную систему по затратам на транспортные расходы H2, с другой стороны, предлагая новый путь к унчению этого пластикового материала.

Проблема переработки полистирола

Прогресс, чтобы следить, поскольку судьба полистирола в конце жизни, также известный как расширенный полистирол (EPS), все еще представляет собой экологическую проблему. Этот термопластичный полимер, который теперь широко используется в упаковочном секторе и в рамках внутренней изоляции, пользуется своей природой высокой стабильности. Рассеянный в окружающей среде, в отсутствие солнца может длиться тысячелетия; Но также в свете, чтобы получить полное фотохимическое окисление, необходимы сотни лет.

Поэтому переработка полистирола после -потребителя представляется необходимым. Жаль, что, несмотря на зеленый свет на теоретическом уровне, на практике сохраняется несколько проблем. Проблемы включают большие объемы отходов, дорогие процессы предварительной обработки и низкую стоимость продукта, что может препятствовать экономической прибыльности многих процессов утилизации. Кроме того, в определенных условиях переработанный EPS имеет тенденцию разрушаться, теряя свои свойства.

LOHC на основе Ситрена и Тулуана

Именно на этом уровне вставлено новое корейское исследование. Команда ученых, возглавляемая профессором Кванджином и факультетом энергетического и химического машиностроения UNISTANE, разработала полную систему замкнутого круга для преобразования отходов полистирена в жидкий органический водородный носитель (LOHC). Эти молекулы хранят газ в их циклической химической структуре, что позволяет безопасному сохранению к температуре и давлению окружающей среды.

В подходе используется структура, богатая полистиролами ароматическими соединениями. При нагревании полистирол разлагается в ароматических соединениях с низкой молекулярной массой, такими как Сирен и толуол. Они могут реагировать с H2 при высоких температурах, чтобы привязать его к себе стабильным образом. И выпустить это? На этом этапе каталитическое дегидрирование вмешивается.

Хранить водород и облегчить высвобождение

Группа восприняла платину в качестве катализатора для облегчения отрешения водорода, обнаружив, как каталитические характеристики значительно варьировались в зависимости от структуры опор. Чтобы быть точным, катализаторы на основе платины на оксиде алюминия, собранном в наносфогли, показали более высокую реакционную способность и стабильность, повышая эффективность реакции.

Процесс, однако, не без зацепков. Фактически, полициклические соединения, полученные из полистирола, фактически привело к дезактивации катализатора посредством образования кокса. Проблема преодолевается путем введения фазы дистилляции для удаления этих примесей. Исследователи также оптимизировали процесс с энергоэкономической точки зрения, используя тепло.

«Оценка жизненного цикла и технического экономического анализа подтвердила, что творческая переработка отходов PS в органических водородных органических векторах дает как экологические выгоды, включая отрицательный отпечаток углерода для производства LOHC и экономического устойчивости с конкурентными транспортными затратами«Ученые объясняют. Результаты работы были опубликованы в статье« Утолпное пост-потребитель полистирол отходов в жидкие органические водородные носители » Катализ ACSПолем