Sampah plastik diubah menjadi bahan bakar jet berkualitas tinggi dengan katalis baru berskala atom
Para peneliti dari Universitas Kehutanan Nanjing dan Universitas Tsinghua dilaporkan telah mengembangkan cara mengubah sampah plastik menjadi bahan bakar jet. Proses serupa telah dilakukan sebelumnya, namun proses baru ini lebih murah, lebih efisien, dan memerlukan suhu dan tekanan yang lebih rendah. Tim mengklaim, hal ini juga dapat berjalan terus menerus (bukan secara berkelompok) seperti upaya sebelumnya. Dalam penelitian mereka yang dipublikasikan di Nature Energy, proses baru ini memecah plastik pada suhu tinggi dengan adanya hidrogen. “Kelompok kami telah melakukan pendekatan hidrogenolisis plastik dari perspektif katalis selama beberapa tahun, tepat ketika bidang ini memasuki era katalis situs atom tunggal,” Profesor Yadong Li dan Dingsheng Wang, salah satu penulis senior makalah tersebut, mengatakan kepada Tech Xplore. “Masalah yang terus menghambat kita adalah selektivitas; hidrogenasi plastik konvensional cenderung memberikan distribusi produk yang luas dan sulit dikendalikan. Kami ingin tahu apakah merancang pusat aktif pada skala atom pada akhirnya dapat membantu kita mengatasi hal tersebut,” tambah mereka. Hal ini penting karena biasanya ketika Anda melelehkan plastik, Anda akan mendapatkan sejenis sup gas, lilin, minyak, arang, tar, dan hidrokarbon ringan. Segala jenis bahan bakar yang berguna biasanya jumlahnya sangat sedikit. Sampah plastik menjadi bahan bakar jet Untuk mencapai tujuan ini, tim memutuskan mencari cara untuk mengarahkan proses penguraian plastik menuju molekul yang diinginkan. Seperti yang dijelaskan oleh tim, proses baru ini terdiri dari dua langkah, yang pertama disebut pirolisis, memanaskan plastik pada suhu melebihi 860°F (460°C). Hal ini memecahkan rantai plastik panjang menjadi potongan hidrokarbon yang lebih kecil. Tahap kedua adalah tahap cerdas di mana bongkahan ini kemudian digunakan untuk membuat “fragmen” bahan bakar jet. Disebut hidrogenesis, produk dari langkah pertama dilewatkan melalui katalis khusus pada suhu 320°F (160°C) untuk membuat molekul berguna seperti sikloalkana, hidrokarbon padat, molekul bahan bakar jet. “Setelah menyaring beberapa katalis, kami menemukan bahwa situs Ru yang terisolasi pada oksida CoAl dapat menghidrogenasi stirena menjadi etilsikloheksana pada tekanan mendekati lingkungan,” jelas Li dan Wang. “Polystyrene sendiri terpirolisis menjadi zat antara monomer dan oligomer yang kemudian menjalani hidrogenolisis efisien di lokasi Ru ini. Yang mengejutkan kami adalah bahwa rute tandem ini menghasilkan bahan bakar jet yang berasal dari plastik dengan sifat bahan bakar dan proses yang ekonomis yang benar-benar menarik,” mereka menambahkan. Polystyrene adalah pilihan yang menarik karena merupakan produk limbah yang sangat umum dari kemasan dan barang sekali pakai seperti cangkir. Itu juga relatif terurai dengan bersih saat dipanaskan. Polystyrene adalah pilihan yang baik “Dibandingkan dengan rute reaktor batch tradisional bertekanan tinggi, reaktor aliran tandem berpasangan dengan situs Ru yang tersebar secara atomik dan efisien merupakan alternatif yang berarti,” tambah Li dan Wang. “Kami juga menguji peningkatan: kami menyiapkan dan mengevaluasi katalis pada skala gram, dan baik katalis maupun langkah hidrogenasi ambien ditingkatkan dengan baik. Analisis tekno-ekonomi menyebutkan harga jual minimum yang kompetitif adalah US$1,0–1,8 per kilogram, yang merupakan angka yang benar-benar kompetitif,” mereka menjelaskan. Prosesnya menarik dan menjanjikan, namun belum terlihat apakah bisa diperluas ke luar laboratorium. Meskipun demikian, ini adalah jalur kimia yang berpotensi terukur dan layak untuk diperhatikan. “Kami berencana untuk terus mengoptimalkan rute ini dalam siklus hidup dan kerangka tekno-ekonomi yang ada, dengan fokus pada bagaimana katalis membentuk keseluruhan proses dan mendorong katalis situs atom tunggal Ru yang lebih efisien,” tambah Li dan Wang. “Kami juga ingin mempertahankan aktivitas dan stabilitas struktural tersebut seiring kami meningkatkan persiapan katalis (hingga skala kilogram dan seterusnya). Di sisi proses, kami akan mengerjakan sistem pengumpanan padat yang berkesinambungan untuk meningkatkan alur kerja saat ini,” kata mereka. Anda dapat melihat sendiri penelitiannya di jurnal Nature Energy.
Diterbitkan : 2026-06-06 10:43:00
sumber : interestingengineering.com
