Heidelbergo chemikas laimėjo Karlo Freudenbergo premiją už perdirbimo naujoves!

Heidelbergo chemikas laimėjo Karlo Freudenbergo premiją už perdirbimo naujoves!

2025 m. gegužės 25 d. garsiąją Karlo Freudenbergo premiją Heidelbergo mokslų akademija (HAdW) įteikė chemikui Maximilianui Baurui. Šia garbe pripažįstama jo disertacija apie tvaraus polietileno gamybą Konstanco universitete. Baur buvo pagerbta už novatoriškus tyrimus, susijusius su tiksliniu iš anksto nustatytų lūžio taškų kūrimu polimerinėse grandinėse nepažeidžiant medžiagų savybių.

Pagrindinis šio darbo tikslas – pagerinti polietileno medžiagų perdirbamumą. Bauras paaiškino, kad į polietileną jis integravo keto grupes, kurios suskaidomos UV spinduliuote, kad sukurtų tikslinius lūžio taškus. Tai galėtų labai prisidėti prie plastiko atliekų mažinimo.

Inovatyvūs požiūriai į tvarų plastiką

Norimoms savybėms pasiekti Baur naudojo neutralius nikelio katalizatorius su [P,O]-fosfinofenolato ligandais. Šie metodai paskatino didelės molekulinės masės keto modifikuotų polietilenų, žinomų kaip keto-PE, gamybą. Rezultatai daug žadantys: šios medžiagos išlaiko įprasto polietileno savybes ir tuo pat metu suyra UV spinduliuote.

Tyrimas buvo atliktas kaip ERC Advanced Grant finansuojamo projekto „DEEPCAT: Degradable Polyolefin Materials Enabled by Catalytic Methods“ dalis, vadovaujama Stefano Meckingo. 2024 m. birželio mėn. daktaro laipsnį baigęs Maxmiliamas Bauras dabar vadovauja Kalifornijos Santa Barbaros universitete, kur jis dirba su heterogenine plastiko perdirbimo katalizė.

Nuo 1986 m. kasmet teikiama Karlo Freudenbergo premija, kuriai skiriama 10 000 eurų, pagerbiami išskirtiniai moksliniai darbai gamtos mokslų, ypač chemijos ir biologijos, srityse. Šis apdovanojimas pabrėžia Baur tyrimų svarbą srityje, kuri tampa vis aktualesnė.

Polietileno perdirbimo iššūkiai

Kalbant apie perdirbimo technologijas, polietilenas (PE) ir polipropilenas (PP) atlieka pagrindinį vaidmenį, nes jie yra dažniausiai naudojami plastikai visame pasaulyje. Neseniai mokslininkai sukūrė naują polietileno perdirbimo procesą, kuris polietileną paverčia propilenu. Šis propilenas gali būti naudojamas kaip žaliava polipropilenui gaminti, kuris yra universalesnis ir lengviau perdirbamas.

Polietilenas sudaro apie trečdalį pasaulinės plastiko gamybos, tačiau tik apie 14 procentų jo yra perdirbama. Dabartinis perdirbimas dažnai lemia prastesnius polimerų mišinius, o polietileno inertiškumas yra didelė kliūtis. Mokslininkų komanda, vadovaujama Johno Hartwigo iš Kalifornijos universiteto Berklyje, rado naujovišką sprendimą, galintį žymiai padidinti perdirbimo efektyvumą.

Šis metodas apima vandenilio atomų padalijimą naudojant specialius katalizatorius, sukuriant dvigubas anglies jungtis, kurios padidina reaktyvumą. Laboratorinių bandymų metu komanda sugebėjo paversti daugiau nei 80 procentų polietileno į propileną, o tai gali sumažinti skalūnų dujų poreikį polipropileno gamybai.

Nors šie procesai dar toli iki komercinio naudojimo, mokslininkai nusiteikę optimistiškai. Metodai yra suderinami su esamomis pramoninėmis reakcijomis ir gali labai prisidėti prie plastiko atliekų mažinimo. Atsižvelgiant į atliekų tvarkymo iššūkius, šių naujų procesų efektyvumas ir mastelio keitimas yra labai svarbūs.

Pokyčiai polietileno ir polipropileno cheminio perdirbimo srityje rodo, kad šios srities tyrimai daro daug žadančią pažangą, galinčią visam laikui pakeisti būsimą plastiko naudojimą. Mokslininkų, tokių kaip Maximilianas Bauras, inovacijų sinergija galėtų atlikti pagrindinį vaidmenį.