Vědci přeměnili odpadní kuchyňský olej na různé recyklovatelné plasty s výjimečnou pevností – a některé byly dokonce dostatečně odolné, aby táhly auto.
Přeměna nepoživatelného odpadu na užitečné polymery je udržitelný způsob, jak vytvářet nové materiály, uvedli vědci v nové studii zveřejněné 28.Journal of the American Chemical Society.
„Toky odpadu nabízejí potenciálně atraktivní alternativu k surovinám získaným z biomasy (k výrobě plastů),“ napsali vědci ve studii.
Jedním takovým odpadním proudem je použitý kuchyňský olej, kde téměř3,7 miliardy galonů se generuje každý rok. Tento odpadní olej zatím našel využití vmaziva, nepřilnavé povlaky a palivoale mnoho z toho se stále vyhodí. V novém výzkumu vědci našli způsob, jak přeměnit odpadní olej na užitečné plastové materiály, které jsou silně přilnavé a recyklovatelné.
Olej se skládá z dlouhých řetězců mastných kyselin vázaných na molekuly glycerolu (také známého jako glycerin). Výzkumníci chemicky rozbili molekuly oleje a poté produkty transformovali na jednodušší molekuly pomocí řady reakcí.
Kombinace finálních molekul alkoholu a esteru různými způsoby umožnila výzkumníkům syntetizovat řadu polyesterových plastů. (Molekuly esteru mají atom uhlíku dvojitě vázaný k atomu kyslíku a také k jedinému atomu kyslíku s uhlíkovým postranním řetězcem.)
Testování vlastností plastů, včetně jejich bodů tání a krystalinity, odhalilo, že tyto polymery jsou podobné nízkohustotnímu polyethylenu (LDPE), plastu, který se běžně používá v obalech a plastových sáčcích.
Nechte si doručit ty nejzajímavější objevy světa přímo do vaší schránky.
Polyestery byly také lepkavé, kvůli atomům kyslíku v polymeru, které tvoří silné vazby s řadou materiálů. To je na rozdíl od LDPE, což je uhlovodík s pouze atomy uhlíku a vodíku.
Ukázalo se, že dvě kovové desky přilepené k sobě lepidlem na olej na vaření jsou dostatečně pevné, aby udržely stovky liber hmotnosti (vlevo) a také odtáhly auto (vpravo). (Obrazový kredit: Mahadas et al.)
Vědci testovali přilnavost polymeru slepením dvou desek z nerezové oceli k sobě. Desky zůstaly pevně přilepeny, i když bylo připojeno až 270 liber (123 kilogramů) hmotnosti. Tažení čtyřdveřového sedanu v mírně stoupání s těmito lepenými ocelovými kusy se také ukázalo jako bezproblémové. Díky tomu jsou tyto polymery stejné nebo silnější než komerčně dostupná lepidla, která tým také testoval.
Tyto vlastnosti činí tato lepidla „ideálními pro aplikace v laminátech a lepidlech používaných v obalech, automobilových součástkách, lékařských zařízeních a elektronice,“ napsali vědci.
Polyesterové plasty byly snadno recyklovány na své původní součásti a později přeměněny zpět na plasty. Několik cyklů recyklace mělo malý dopad na vlastnosti plastů. Některé plasty lze také recyklovat spolu s jinými běžnými plasty, jako je vysokohustotní polyethylen a polypropylen.
„Tato práce zdůrazňuje potenciál nepoživatelného odpadu z biomasy jako obnovitelné suroviny pro…ekologické alternativy k plastům na bázi ropy,“ napsali vědci.
