Strona główna » gaz » Świat bez paliw kopalnych — plastiki

Świat bez paliw kopalnych — plastiki

Archiwum

Plastiki są częścią dzisiejszej cywilizacji przemysłowej, czy to nam się podoba, czy nie. Są to materiały przede wszystkim tanie w obróbce i dające niesamowite możliwości manipulacji kształtem, co sprawia, że zarówno projektowanie jak też produkcja przedmiotów je zawierających jest znacznie tańsza niż używając innych materiałów. Gdzieś na przeciwległym biegunie są materiały, które mają całkiem wysokie właściwości chemiczne i mechaniczne oraz takie też ceny.

Dla Rewolucji Energetycznej bardzo przyjemnie się składa, że zarówno te najpowszechniejsze i najtańsze plastiki, jak też całkiem istotna część tych najlepszych, to od chemicznej strony jest to samo. Polietylen. Czyli polimer etylenu. Zależnie od sposobu polimeryzacji możemy otrzymać najtańszy plastik używany do wszystkiego albo wyspecjalizowana substancję z której wytwarza się m.in. protezy kości. Jest to kwestia sposobu polimeryzacji i wagi cząsteczki polimeru. Jak można się bardzo łatwo domyślić, te najtańsze sposoby polimeryzacji prowadzą prosto do foliowych torebek i obudów taniej elektroniki. I tak pewnie pozostanie.

Polietylen we wszystkich swoich postaciach to jest coś około 2/3 światowej produkcji tworzyw sztucznych. Patrząc na wszystkie chemikalia wytwarzane przez ludzkość jest drugim najbardziej popularnym, po amoniaku. Akurat amoniak wytwarzać odnawialnie można bez trudu, jeśli polietylen też będzie można, to pozostałe chemikalia do których syntezy zużywamy paliwa kopalne będą potrzebować pewnie coś w okolicach promila dzisiejszego zużycia tych paliw.  Jeśli tylko amoniak i etylen dałoby się wytwarzać odnawianie, a do całej pozostałej syntezy chemicznej potrzebowalibyśmy nadal paliw kopalnych, to na ten jeden promil zapewne nawet najzagorzalsi zieloni się zgodzą. Ale stopniowo i to by się zastąpiło.

Wracając do polietylenu. Jest to polimer, czyli związek wielu takich samych cząsteczek chemicznych. Etylenu w tym przypadku. Etylen jest substancją o wzorze chemicznym C2H4, inaczej zwany etenem. Jest to przy okazji hormon roślinny, dzięki któremu w Europie można jeść tanie banany.  Przy okazji jest prekursorem do produkcji styrenu (od polistyrenu, czyli m.in. styropianu) oraz PCV. Czyli ogólny udział etylenu jest wśród tworzyw sztucznych jeszcze większy niż sama produkcja polietylenu.

W takim razie skąd wziąć etylen? Nic prostszego. Możemy kupić w petrochemii 🙂 Albo pozyskać z innego związku, łatwego do uzyskania odnawialnie. Jedną z najprostszych reakcji organicznych jest oddzielenie cząsteczki wody od cząsteczki związku organicznego. W tym celu należy zaledwie coś trochę pogotować w stężonym kwasie, na przykład siarkowym. A co moglibyśmy odwodnić aby otrzymać etylen?

Stary, dobry organiczny związek chemiczny produkowany odnawialnie w olbrzymich ilościach i dostępny w każdym sklepie. A przynajmniej w każdym monopolowym. C2H5OH. Co prawda w celu odwodnienia potrzebna nam jest jak najmniej rozwodniona postać, zarówno etanolu jak też kwasu, ale są to szczegóły techniczne, z którymi dobry wytwórca aparatury do pędzenia sobie bez trudu poradzi.

Sam etylen możemy wykorzystać w dojrzewalni bananów, ale jeśli akurat takiej nie mamy, to w celu przerobienia go na postać użytkową potrzeba jeszcze polimeryzacji. Teoretycznie to także możemy zrobić w większym garażu. Zależnie od procesu i rodzaju katalizatorów możemy to zrobić w temperaturze rzędu 150 C oraz ciśnieniu około 30 atm albo 60 C i 1 atm. To drugie jest przyjemniejsze, ale wymaga dokładniejszej kontroli katalizatora i warunków reakcji. Cóż, w garażu się w miarę da, tylko patrząc na ceny polietylenu pozostaje pytanie: po co robić to na taką skalę, skoro na wielkoprzemysłową wychodzi to lepiej? Częściowo na to pytanie można odpowiedzieć — ponieważ etylen dziś pochodzi z wielkich rafinerii i znacznie bardziej opłaca się go polimeryzować na miejscu niż transportować gaz, a druga część odpowiedzi to inne plastiki, które są koopolimerami, składającymi z etylenu oraz innych związków, zwykle także gazów, które uzyskuje się w innych procesach petrochemicznych. To wszystko narzuca skalę. Ale w rzeczywistości niewiele stoi na przeszkodzie, aby zwykłą gorzelnię przerobić na wytwórnię polietylenu.

Jedyny poważny problem polega tym, skąd wziąć wystarczająco tani spirytus. Ten problem można sprowadzić do dwóch innych. Po pierwsze tania materia do fermentacji, po drugie tania energia do destylacji, a następnie odwadniania. Jedno i drugie spełniają brazylijskie plantacje trzciny cukrowej i ulepszana od dziesięcioleci technologia produkcji spirytusu jako paliwa. Podobnie może i pewnie będzie się dziać w np. w Danii, gdzie rozbudowywane i rozwijane technologie akumulacji ciepła słonecznego też mogą dostarczyć wystarczająco energii. Równie dobrze można w taki sposób wykorzystać ciepło odpadowe elektrowni cieplnej.

Z powyższego widać jasno, że niemożność zastąpienia paliw kopalnych przy produkcji plastiku to jest mit. Da się – i nawet nie będzie to takie drogie. Jedyny problem polega na tym, że dzisiejsze oil companies już nie będą na jego produkcji zarabiać….

P.S.

Niezależnie od relatywnej prostoty absolutnie nie polecam gotowania stężonego kwasu siarkowego ani w domu ani w żadnej instalacji specjalnie do tego zbudowanej.

Reklamy

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

Follow rewolucja energetyczna on WordPress.com
%d blogerów lubi to: