Российские и китайские ученые разработали инновационный метод переработки изношенных шин в ценные материалы
Ученые из Московского физико-технического института (МФТИ), Российского квантового центра и их китайские коллеги создали технологию, позволяющую преобразовывать отработавшие автомобильные покрышки и другие резиновые отходы в углеродные нанотрубки и водород. Для этого используется недорогой катализатор на основе кобальта и магния, что делает процесс экономически выгодным.
Ежегодно на свалки по всему миру попадает свыше 1,2 миллиарда старых шин, которые практически не разлагаются в естественных условиях и редко подвергаются полноценной утилизации из-за сложной структуры вулканизированной резины. Обычно такие отходы измельчают для использования в качестве наполнителя или сжигают на промышленных предприятиях, что не является экологически безопасным решением.
Новый подход к переработке резины
Разработанный учеными метод предполагает применение пористого кобальтового катализатора на базе оксида магния, который активно взаимодействует с продуктами термического разложения резины. В результате этого процесса одновременно образуются одностенные углеродные нанотрубки и выделяется водород. При оптимальных температурных условиях наноструктуры приобретают одинаковые размеры и свойства, что открывает возможности для их использования в передовой электронике.
Александр Чернов, заведующий лабораторией физики магнитных гетероструктур и спинтроники МФТИ, пояснил: «Из груды бывших покрышек мы получаем нанотрубки, которые можно применить в других областях. Если правильно подобрать параметры синтеза, можно создать трубки с одинаковыми свойствами, и благодаря этому использовать их, например, для электроники нового поколения».
Преимущества и перспективы технологии
Эксперименты показали, что технология позволяет перерабатывать отходы из шести различных типов резины, что значительно повышает ее коммерческую привлекательность. Китайские партнеры занимаются синтезом нанотрубок с разнообразными характеристиками, а специалисты МФТИ и Российского квантового центра изучают их оптические свойства для дальнейшего совершенствования.
Чернов подчеркнул: «Это открывает широкое окно возможностей, которые мы тщательно исследуем. Уже сейчас продемонстрирована вполне рабочая технология утилизации». Инновация не только решает проблему накопления резиновых отходов, но и способствует развитию зеленых технологий, сокращая негативное воздействие на окружающую среду.