Пенополистирол, повсеместно известный как пенопласт, производится в огромных объёмах: он используется в упаковке, строительной изоляции и пищевой промышленности. При этом его промышленная переработка остаётся практически нерентабельной — материал состоит преимущественно из воздуха, быстро загрязняется и неудобен в транспортировке. Почти весь отработанный пенополистирол в мире сегодня заканчивает жизнь на полигоне.
Параллельно авиация остаётся одним из секторов, наиболее устойчивых к декарбонизации. Коммерческие рейсы не могут обойтись без высококалорийного жидкого топлива: электрическая и водородная авиация существуют пока лишь в формате экспериментальных разработок, а доля устойчивого авиационного топлива (SAF) в общем потреблении отрасли по-прежнему ничтожно мала.
Китайские исследователи предложили решение, которое одновременно закрывает обе проблемы. Их технология реализована в тандемном реакторе и включает две последовательные стадии.
На первом этапе пенополистирол нагревается до 460 °C в атмосфере водорода. Под действием температуры длинные полимерные цепи распадаются на более короткие фрагменты. На втором этапе эти фрагменты проходят через рутениевый катализатор при 160 °C и превращаются в алканы — насыщенные углеводороды с высокой энергетической плотностью, пригодные для использования в качестве авиационного топлива.
Метод обеспечивает конверсию 94,8% исходного пенополистирола в жидкое топливо. Предварительный расчёт авторов показывает, что себестоимость синтетического керосина составит от $1 до $1,80 за килограмм — уровень, сопоставимый с ценой традиционного авиатоплива нефтяного происхождения.
С точки зрения жизненного цикла новое топливо существенно чище: выбросы CO₂ оказываются на 73% ниже по сравнению с нефтяным аналогом. По сравнению с ранее описанными методами переработки пластика в топливо новый процесс работает при более высоких температурах, однако выигрывает в скорости реакции, выходе продукта и не требует высокого давления.
Авторы подчёркивают, что пока технология существует в лабораторном масштабе, и её промышленная применимость требует дополнительной проверки. Тем не менее сочетание утилизации неперерабатываемого пластика с производством низкоуглеродного авиационного топлива в едином технологическом цикле делает разработку принципиально интересной для дальнейшего масштабирования.
