Mezinárodní tým vědců s výraznou účastí českých odborníků vyvinul nový katalyzátor, který dokáže proměnit odpadní polystyren na cenné chemické látky využitelné i ve farmacii. Šetrná technologie pracuje při nižších teplotách, snižuje množství odpadu a otevírá cestu k efektivnější recyklaci plastů i levnější výrobě léčiv.
Mezinárodní tým vědců, jehož součástí byli i odborníci z VŠB-Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO) a Univerzity Palackého v Olomouci, vyvinul materiál založený na atomech železa a uhlíku. Umožní nejen přeměnit odpadní plasty na užitečné produkty, ale také zlevnit výrobu důležitých chemikálií a léčiv. Novinářům to dnes sdělila mluvčí VŠB-TUO Petra Halíková.
Vědci se zaměřili na recyklaci polystyrenu, jehož světová výroba přesahuje 20 milionů tun ročně. Recykluje se však pouze jedno až tři procenta produkce a současné způsoby recyklace jsou podle odborníků buď neúčinné, složité nebo zatěžují životní prostředí.
"Mechanická recyklace polystyrenu vede ke zhoršení kvality produktu a jeho omezenému využití. Pyrolýza je energeticky náročná, vyžaduje vysoké teploty a výsledná směs chemikálií se musí složitě čistit. Proto jsme vyvíjeli šetrnou nízkoteplotní technologii, která s pomocí kyslíku a amoniaku dovolí připravit benzonitril. Jde o velmi cennou chemikálii, jež slouží jako klíčový stavební blok pro výrobu léčiv, hnojiv a dalších průmyslových chemikálií,“ uvedl jeden z hlavních autorů práce Radek Zbořil.
Přeměna polystyrenu i dalších organických sloučenin na nitrily je ale náročná. Jejich chemické vazby jsou totiž stabilní a těžko se štěpí. Vědci proto vyvinuli katalyzátor, který snižuje reakční teplotu a zvyšuje výtěžek důležitého produktu. Jeho základem jsou atomy železa rozptýlené v uhlíkovém nosiči a stabilizované atomy dusíku a boru.
Nový katalyzátor přitom nemá využití jen u polystyrenu. Na důležité nitrily, které se využívají v chemii a farmacii, například při výrobě antidepresiv nebo léků pro léčbu diabetu, dokáže účinně přeměnit desítky organických sloučenin.
"Atomární katalyzátor je nesmírně univerzální. Úspěšně jsme ho použili při výrobě asi 60 chemikálií na bázi nitrilů, využívaných ve farmacii i průmyslové chemii. Pracujeme při výrazně nižších teplotách než stávající průmyslové výroby a díky usměrnění reakce produkujeme jen minimum odpadních produktů. V průtočném reaktoru jsme při přeměně polystyrenu prokázali stabilitu materiálu v řádu mnoha dní, což jsou velmi pozitivní výsledky pro přesun technologie do praxe,“ doplnil Zbořil.
