Пластиковые отходы сегодня являются одной из главных экологических проблем человечества. Большинство видов пластика не разлагаются, но распадаются на еще более мелкие кусочки, оставаясь при этом полимером и загрязняя окружающую среду. Правда, сейчас уже существуют перспективные альтернативы – это биоразлагаемые полимеры, и самым известным из них считается PLA-пластик (пластик, произведенный из полимолочной кислоты), который используется для производства одноразовых стаканчиков, пакетов и другой упаковки.

Согласно оценкам, спрос на PLA-пластик постоянно растет и к 2020 году может составить около одной мегатонны в год. Для удовлетворения растущего спроса на этот тип пластика исследователи из Высшей технической школы Цюриха (ETH) разработали новый экологически чистый процесс получения большего количества полимолочной кислоты из глицерина, который является побочным продуктом при производстве биодизеля.

В настоящее время полимолочную кислоту получают путем ферментации сахарозы, которая содержится в растениях. Новый метод изготовления этого вещества из глицерина позволит не только увеличить выработку PLA, но и существенно сократить производственные отходы, тем самым уменьшив нагрузку на окружающую среду. Ведь глицерин, получаемый как побочный продукт при производстве биотоплива I поколения, содержит примеси золы и этанола, поэтому он не подходит для использования в химической или фармацевтической промышленности. Кроме того, его теплоотдача при горении достаточно низкая, что не позволяет использовать его в качестве топлива. Как правило, глицерин отправляют на дополнительную очистку и затем либо сбрасывают в сточные воды, либо отправляют на корм скоту (что тоже является весьма спорным решением относительно безопасности и влияния на животных).

В новой технологии глицерин сначала ферметативно преобразуется в дигидроксиацетон, а затем после обработки – в полимолочную кислоту, с помощью гетерогенного катализатора, который также был разработан в ETH. Этот катализатор обладает высокой реакционной способностью и имеет продолжительный срок службы. Он состоит из микропористого минерала цеолита, структура которого позволяет существенно ускорить химические реакции.

Как утверждают исследователи, новая технология обеспечивает снижение общей эмиссии углекислого газа на 30 процентов, по сравнению с процессом полного брожения. Кроме того, за счет снижения общей стоимости производства PLA из глицерина, производители могут увеличить свою прибыль.

фотоматериал: phys.org