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Du plastique au carburéacteur: une nouvelle approche de recyclage

Du plastique au carburéacteur: une nouvelle approche de recyclage


Les ingénieurs de l'Université de l'État de Washington (WSU) ont trouvé une nouvelle façon de recycler les vieux plastiques en hydrocarbures utilisables pour le carburéacteur. Les chercheurs ont utilisé un processus catalytique assisté par micro-ondes qui décompose le squelette carboné des polymères en alcanes dans la gamme du carburéacteur.

Dans un monde où la dépendance au carburant augmente et notre production de déchets augmente, une solution efficace où les déchets peuvent être transformés en un matériau utilisable est un bien précieux. Le besoin de carburants pour avions devant bientôt augmenter, cette recherche a fourni une nouvelle voie potentielle pour la production d'alcanes spécifiques.

[Image fournie par Pixabay]

Les chercheurs ont utilisé une zéolite activée pour catalyser la réaction. Les zéolithes sont micropo d'aluminosilicate
matériaux nobles. Les zéolites peuvent se produire à la fois naturellement et synthétiquement. Les zéolites synthétiques ont généralement de meilleures propriétés de séparation que leurs homologues naturels. Les zéolithes sont un matériau fantastique pour la séparation des matériaux car les pores peuvent être synthétisés avec une taille et une charge définies. Les pores sont également réglables. La taille est régie par le nombre d'unités dans le réseau autour du pore. La charge peut également être réglée en ajustant le rapport silicium / aluminium autour du pore.

La zéolite Socony Mobile (ZSM) est la classe la plus courante de zéolite synthétique produite. La ZSM-5 est la zéolite la plus utilisée dans l'industrie aujourd'hui. La cellule unitaire ZSM-5 est composée de huit cycles à cinq chaînons. Ceci est connu comme une unité pentasil. Chaque anneau pentasil se compose de 10 atomes de silicium et d'aluminium qui sont pontés par des espèces oxygénées. Les pores agissent comme des canaux idéaux pour la séparation des alcanes ramifiés et non ramifiés. Dans les carburants, la ramification peut abaisser l'indice d'octane, ce qui rend le carburant moins efficace. Les pores sélectifs de taille filtrent les alcanes ramifiés pour laisser des alcanes purs prêts à l'emploi.

Les chercheurs ont créé un processus en deux étapes pour isoler sélectivement le produit hydrocarboné. La première méthode est la dégradation catalytique par micro-ondes. Des pastilles de polyéthylène basse densité ont été placées dans un ballon de quartz et transférées dans un four à micro-ondes. La réaction a été effectuée à 350 ° C pendant 20 minutes, jusqu'à ce que tout le matériau polymère se soit vaporisé. Le gaz polymère vaporisé a ensuite été passé sur un réacteur à lit garni contenant du ZSM-5 à 375 ° C.

La deuxième étape a utilisé une étape d'hydrogénation catalysée par le nickel pour décomposer les hydrocarbures insaturés. Les hydrocarbures ont été mélangés avec du n-heptane et placés dans un réacteur scellé avec le catalyseur, à 200 ° C.

Les chercheurs ont découvert que différents rapports massiques catalyseur / alimentation du catalyseur produisaient des hydrocarbures de différentes qualités de carburant. Un rapport de 0,1 a donné un rendement de 66,18%. Après la deuxième étape, les carburants produits étaient du JP-5, un carburéacteur de qualité marine. Un rapport de 0,2 a donné une masse de 56,32%. Ce rapport produit des carburants RJ-5 et JP-10, qui sont des carburants pour avions militaires à haute densité.

Bien que ces méthodes n'en soient qu'à leurs débuts, le potentiel de commercialisation est énorme. Les chercheurs sont convaincus que leur méthode fournira «une voie nouvelle et réalisable pour les raffineries pour produire différentes qualités de carburéacteurs».

Outre la production de carburant, toute nouvelle méthode conçue pour éliminer les déchets de nos vies est une entreprise qui en vaut la peine.

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via l'ingénieur chimiste


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