Новый химический процесс расщепляет ПЭТ, полиэтилен и полипропилен в одном реакторе — и почти весь углерод из пластика оседает не в атмосфере, а в твёрдой породе
Учёные из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и женского университета Ихва в Южной Корее разработали метод, который может снять одну из главных головных болей переработки пластика — необходимость сортировать отходы по типам материала. Результаты исследования, поддержанного Национальным исследовательским фондом Кореи, опубликованы 6 июля 2026 года в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Технология получила название щелочная термическая обработка, или ATT (alkaline thermal treatment). Суть в том, что смесь самых распространённых видов пластика — полиэтилентерефталата (ПЭТ, из него делают бутылки), полиэтилена (пакеты, упаковка) и полипропилена (бытовые изделия, автомобильные детали) — загружается в один реактор без предварительного разделения. Там пластик нагревают в присутствии гидроксида натрия, который разрушает полимерные цепи и одновременно связывает высвобождающийся углерод. На выходе получается газ, в котором доля водорода превышает 90%.
Метод — не изобретение с нуля, а адаптация более раннего процесса, который его соавтор, профессор химической инженерии из Ихва Ву-Дже Ким, разрабатывал для превращения биомассы, например морских водорослей, в водород углеродно-нейтральным способом. С ПЭТ реакция идёт сравнительно легко, а вот полиэтилен и полипропилен оказались более упрямыми: их молекулы состоят почти целиком из прочных углерод-водородных связей, устойчивых к щелочной обработке. Чтобы «расшатать» эти цепи, исследователи добавили промежуточный этап — мягкий нагрев на воздухе, который создаёт в структуре пластика более уязвимые для дальнейшей реакции участки.
Ключевое преимущество перед традиционной паровой газификацией — температура. Процесс идёт на 300–400 градусов Цельсия ниже, чем классическая газификация, которая тоже способна перерабатывать смешанное сырьё, но требует сильного нагрева и выбрасывает значительное количество углекислого газа. В новой же системе более 75% углерода, изначально содержавшегося в пластике, остаётся в стабильных карбонатных соединениях и жидких органических остатках, а в газовую фазу переходит меньше 13% — прямые выбросы углерода в атмосферу авторы называют незначительными. Получившийся карбонат натрия можно дополнительно переработать в карбонат кальция — устойчивый минерал, применяемый в строительстве.
По словам одного из руководителей исследования, декана инженерной школы UCLA Самуэли Алиссы Пак, команда одновременно решает две острые глобальные проблемы — переработку пластика и производство чистого водорода. Это особенно актуально на фоне общего кризиса в отрасли «зелёного» водорода: в 2023 году, по данным других изданий, лишь 7% заявленных проектов в этой сфере уложились в срок. Существующие низкотемпературные альтернативы — фотохимическое и электрохимическое преобразование — работают только с кислородсодержащими полимерами вроде ПЭТ и не подходят для полиэтилена и полипропилена, которые составляют львиную долю пластикового мусора. Разработка UCLA и Ихва восполняет именно этот пробел, занимая нишу между щадящими, но узкоспециализированными методами и всеядной, но «грязной» газификацией.
Пока технология проверена только в лабораторных условиях. Учёным ещё предстоит оценить расход гидроксида натрия и энергии, возможность возврата реагентов в цикл, обращение с жидкими остатками и итоговую себестоимость водорода — без полного анализа жизненного цикла нельзя окончательно судить об углеродном балансе процесса и его реальных преимуществах перед конкурентами. Следующий шаг для авторов — оптимизация и проверка возможности масштабирования. Если это удастся, метод способен одновременно снизить затраты на сортировку мусора и открыть дополнительный источник водородного топлива, хотя о промышленном внедрении говорить пока рано.
РПХ
Фото – открытые источники