Голландским ученым удалось предложить нанотехнологический процесс, превращающий растительный материал в строительные блоки самых обычных пластиков. Таким образом, речь идёт об альтернативной, независимой от нефтяного ископаемого сырья технологии производства пластических масс.

Объединённая исследовательская группа из Утрехтского университета (Нидерланды) и американской компании Dow, предложив новый тип катализатора, состоящего из наночастиц железа, успешно получила полиэтилен и полипропилен из растительного сырья.

Существующие биополимеры, производимые из кормовых остатков сельхозкультур, таких как кукуруза или сахарный тростник, почти не находят сбыта, поскольку по многим характеристикам не могут служить полноценной заменой обычным пластикам из нефти.

Новая же технология, напротив, позволяет получать те же самые полимеры, что производит нефтехимическая промышленность. Это также означает, что они не разлагаются в природных условиях, несмотря на то что получены из возобновляемых источников.

Рис. 1. Все эти товары изготовлены из настоящих биополимеров. (Фото Biopolymers & Biocomposites Research Team / Iowa State University).

Стоп. Тут надо остановиться и оценить деятельность голландцев, которых всеми своими немалыми силами поддерживает мощная химическая корпорация Dow. «Возобновляемые источники» — это они так называют, по сути, силос и солому. А теперь давайте представим, что весь пластикпром вдруг перешёл на этот голландский метод. Это сколько же силоса-то надо?! Вопросы очевидны: чем будем кормить коров, чем землю кормить будем? Изымая из растительного круговорота если и не весь, то огромный процент органического удобрения, мы своими руками превратим всё вокруг в пустыню, причём изумительно быстро. Засеивать вместо сельхозкультур (хотя уже сегодня на каждом углу кричат: «Не всем еды хватает!») поля будущим пластиком, удовлетворяя в нём планетарные потребности, а потом не давать земле назад даже части органического материала — такая идея может рассматриваться лишь как бред очень опасного больного. Впрочем, может, они и не собирались заменять собой основное нефтехимическое производство? Может, и так. Но тогда и прикладной ценности, о которой столь высокопарно заявляют авторы технологии, никакой нет.

Другое дело, интерес чисто научный — найти решение нетривиальной задачи. Что ж, с этой точки зрения исследование действительно любопытно и может оказать влияние на какие-нибудь другие области знаний.

Сейчас учёные размышляют над возможностью использовать в своём процессе не предназначенные для сельского хозяйства источники биомассы, такие как быстрорастущие деревья и трава. Тем самым, по их мнению, можно было бы уменьшить конкуренцию за ресурсы между едой и топливом (понятно, что о «еде для самой земли» никто не думает: пусть сама научится генерировать органику из глинозёма).

Но — от лирики к деталям. Голландский катализатор состоит из наночастиц, отделённых друг от друга на углеродном нановолокне. В ходе лабораторных тестов катализатор показал высокую эффективность конвертации биомассы в этилен и пропилен. Точнее сказать, не самой биомассы, а «производного синтетического газа», который представляет собой смесь водорода и монооксида углерода (СО), полученного в другом каталитическом процессе и не по голландской технологии. Вот именно реакцию водорода и СО с выходом этилена и пропилена катализирует нидерландский железный нанокатализатор. Его преимущество в том, что вместо протекания обычной для такой смеси реакции Фишера — Тропша, приводящей к получению алканов (синтетическое топливо, биодизель), происходит образование вполне определённых непредельных углеводородов — алкенов (обычно побочный минорный продукт Ф-Т-реакции).

Исследователи отмечают, что реакция протекает без образования больших количеств метана, характерного для других каталитических процессов, использующих крупные частицы железа. Теперь учёные планируют увеличить объемы производства железного катализатора, обратившись к помощи специалистов из Johnson Matthey, ведущего поставщика автомобильных конвертеров.

Узнать об исследовании из первых рук можно в статье:

Hirsa M. Torres Galvis, Johannes H. Bitter, Chaitanya B. Khare, Matthijs Ruitenbeek, A. Iulian Dugulan, Krijn P. de Jong Supported Iron Nanoparticles as Catalysts for Sustainable Production of Lower Olefins. – Science. – 17 February 2012. –
Vol. 335. – no. 6070. – pp. 835–838; DOI: 10.1126/science.1215614.