بررسی مروری بر پیرولیز کاتالیستی ضایعات پلاستیکی با تمرکز بر کاتالیست های طبیعی و مصنوعی کم هزینه برای تولید سوخت پایدار و محصولات با ارزش

افزایش روزافزون ضایعات پلاستیکی به عنوان یک معضل زیست محیطی جهانی نیازمند راهکارهای نوین و پایدار برای مدیریت و بازیافت است. پیرولیز کاتالیستی یک فناوری پیشرفته بازیافت شیمیایی پتانسیل تبدیل این ضایعات را به سوخت های هیدروکربنی با ارزش، گازها و محصولات شیمیایی مانند مونومرها و نانولوله های کربنی دارد. این مطالعه مروری به بررسی عملکرد کاتالیست های طبیعی کم هزینه (نظیر کائولین، بنتونیت، هماتیت و ماسه (سفید) و کاتالیست های مصنوعی مانند زئولیت های ۵-HZSM و USY) در فرآیند پیرولیز ضایعات پلاستیکی می پردازد. یافته ها حاکی از آن است که استفاده از کاتالیست طبیعی کائولین با نسبت ۱:۳ در پیرولیز پلی پروپیلن ضایعاتی (WPP)، بازده روغن مایع را تا ۸۰ درصد افزایش داده و سهم هیدروکربن های سبک را به ۲۵.۳۷ درصد می رساند با هزینه تولید پایین ۲۸ دلار بر کیلوگرم. همچنین کاربرد کاتالیست پلت شده بنتونیت در مقیاس نیمه صنعتی زمان فرآیند را تا ۱۰ دقیقه کاهش داده و از تشکیل موم جلوگیری می کند. عواملی همچون دما، زمان واکنش، نوع راکتور و مشخصات کاتالیست تاثیر مستقیمی بر بازده و کیفیت محصولات دارند. این فناوری نه تنها در راستای دستیابی به اهداف اقتصاد چرخشی (همسو با هدف ۱۲ از اهداف توسعه پایدار ملل متحد: تولید و مصرف مسئولانه) گام برمی دارد بلکه با کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای به اهداف زیست محیطی و اقلیمی اهداف ۱۳ و ۱۴ نیز کمک شایانی می کند. با این حال چالش هایی نظیر هزینه کاتالیست های مصنوعی، مقیاس پذیری فرآیند و آلودگی خوراک نیازمند توجه و پژوهش بیشتر است.

کلیدواژه ها:

پیرولیز کاتالیستی ، ضایعات پلاستیکی ، کاتالیست های طبیعی ، کائولین ، بنتونیت ، زئولیت ۵-HZSM ، زئولیت USY ، بازیافت شیمیایی ، سوخت پایدار ، اقتصاد دایره ای