Проблема пластиковых отходов продолжает оставаться одной из самых острых в мировой экологии. Миллиарды тонн пластиковых материалов ежегодно оказываются на свалках, в океанах и реках, угрожая экосистемам и здоровью человека. Ученые все чаще обращаются к инновационным методам переработки, и новые исследования, проведенные учеными Уральского федерального университета и Уральского государственного лесотехнического университета, предлагают перспективное решение этой проблемы. Оказывается, для улучшения переработки пластика можно использовать радиацию.
Радиоактивное облучение: как это работает?
В ходе экспериментов исследователи облучили полиэтилентерефталат (ПЭТФ) — материал, широко используемый в производстве упаковки, одежды и даже автомобильных компонентов — высокоэнергетическим электронным пучком. Ударная волна радиации изменяет физико-химические и физико-механические свойства полимера, что делает его легче обрабатываемым и более подходящим для вторичной переработки.
Облучение не только снижает температуру плавления материала, но и значительно повышает его текучесть, что облегчает процесс переработки. ПЭТФ начинает плавиться при более низких температурах, что снижает затраты энергии на переработку, а также расширяет возможности применения этого материала в различных отраслях.
Вместо того чтобы использовать высокие температуры и дорогостоящие химические добавки, исследователи пришли к выводу, что радиационная обработка позволяет значительно снизить энергетические затраты и сделать переработку более экологичной и экономически выгодной.
Модификация пластика для новых целей
Кроме того, облучение привело к улучшению механических характеристик материала. ПЭТФ, подвергнутый радиации, может сохранять свою прочность при более высоких температурах. Это открывает новые возможности для использования переработанного пластика в более требовательных областях — от автомобильной промышленности до производства строительных материалов.
По словам доцента кафедры экспериментальной физики УрФУ Руслана Вазирова, «комплексные исследования изменения свойств полимерных материалов после воздействия излучения позволит разработать новые эффективные методы радиационных технологий для переработки полимеров». В ближайшем будущем эти технологии могут стать ключом к созданию экологически чистых и экономически эффективных методов утилизации пластиковых отходов.
Переработка и безопасность
Однако результаты этого исследования не ограничиваются только улучшением переработки пластика. Как отмечают авторы работы, радиационная обработка может быть использована для повышения безопасности некоторых видов отходов. Например, при радиационном облучении медицинских отходов полностью инактивируются микроорганизмы, что позволяет подготовить их к дальнейшей переработке. В соответствии с ГОСТом для медицинских изделий достаточно дозы радиации 25 кГр, чтобы гарантировать их биологическую безопасность.
Если технология облучения ПЭТФ найдет широкое применение, это может помочь не только в переработке пластика, но и в обеспечении безопасной утилизации медицинских и других специализированных отходов, которые в настоящее время представляют собой угрозу для здоровья и окружающей среды.
Пластик и его утилизация: глобальная проблема
Необходимость улучшения переработки пластика становится все более актуальной. Согласно расчетам экологической консалтинговой организации Earth Action, в 2024 году в России было выброшено более 3,2 миллиона тонн пластиковых отходов, которые не были переработаны и не могли быть размещены на полигонах. Проблема пластика затрагивает не только Россию, но и весь мир. В глобальном масштабе день, когда количество пластиковых отходов превысит возможности их утилизации, наступает уже 2 сентября.
Для того чтобы предотвратить экологическую катастрофу, крайне важно развивать новые методы переработки пластика, снижая затраты на переработку и увеличивая эффективность использования вторичных материалов. В этом контексте исследования уральских ученых, направленные на оптимизацию переработки с помощью радиации, открывают перспективы для создания устойчивого и экологически чистого будущего.
Перспектива решения проблемы отходов
Использование радиационных технологий в переработке пластика может стать важным шагом к решению проблемы пластиковых отходов. Совместные усилия российских ученых и технологов могут значительно изменить подход к переработке полимерных материалов, повысить эффективность и безопасность утилизации, а также снизить вредное воздействие пластика на окружающую среду. Путь к устойчивому будущему лежит через инновации, и радиационные технологии — это один из возможных путей.
На фото Руслан Вазиров, соавтор исследования, пресс-служба УрФУ
