Szuperkritikusnak az anyagnak azt az állapotát nevezzük, ahol bizonyos hőmérséklet és nyomás hatására a három halmazállapot találkozik, ekkor az anyag olyan módon kezd viselkedni, amely egyébként egyik halmazállapotra sem lenne teljesen jellemző. A víz 374 Celsius fokos hőmérséklet környékén (vagy fölötte) és 220 bar nyomáson válik szuperkritikussá. Ilyenkor lényegében folyékony gáznak felel meg, vagyis összenyomtató, de folyadékként viselkedik.

Ebben a halmazállapotban a víz képes rá, hogy a vele találkozó anyagok szerkezetét felbontsa, melyek ezután elégnek, de káros melléktermékek nélkül.

Ilyen szuperkritikus víz nem csak mesterségesen állítható elő, megtalálható a természetben is. Ahogy arról az ELTE is beszámolt 2017-ben, az Izlandi Mélyfúrási Projekt kutatói az egyik izlandi vulkán gyomrában, majdnem 5000 méteres mélységben találkoztak ilyen folyadékhoz hasonló gázzal, mely az olvadt kőzetekkel elegyedett. A szuperkritikus víz nagy energiáját már az előző században is próbálták reaktorokban is alkalmazni, az Európai Bizottság által támogatott Generation IV International Forum (GIF) keretén belül pedig öt másik reaktor típussal együtt vizsgálják a megvalósíthatóságát.

A különleges anyag azonban egy másik célra is felhasználható: azoknak a többrétegű, komplex műanyagoknak a felbontására, amelyeket eddig a hagyományos módszerekkel nem tudtak újrahasznosítani.

A szuperkritikus víz alkalmazása két lényeges ponton javíthatja az újrahasznosítás minőségét és két jelentős problémát eliminálhat:

• egyrészt a mechanikai feldolgozás során a műanyag veszít az ellenállóképességéből, ezért az ebből készített új termékek életciklusa lecsökken és a gyártók kevésbé szívesen használják a produktumaik alapanyagának, a vízzel elégetett plasztik azonban újra 'szűz' minőségű műanyaggá alakítható
• másrészt a szintén gyakran alkalmazott pirolízises feldolgozás során sok elszenesedett anyag keletkezik, amely káros hulladékként végzi, a szuperkritikus vízzel való kezelés során viszont a fellépő kémiai reakcióknak köszönhetően ez a lépés kimarad, így a teljes végeredmény több mint 85%-a újból felhasználható szén-hidrogén lesz.

A folyamat méghozzá sokkal gyorsabb is, mint a hagyományos pirolízis: a HydroPRS technológiát szabadalmaztató Mura Technology leírása szerint az úgynevezett villám desztilláció csak 20-25 percet vesz igénybe. A folyamat többlépcsős, vagyis a műanyag ledarálása és olvasztása után lehet csak a szuperkritikus vizet alkalmazni egy speciális reaktorban, de sokféle nehezen feldolgozható plasztikkal (PP, LDPE, HDPE, PP, PET, PS) megbirkózik.

A Mura Technology cég az angliai Teesside-ban kezdi meg az első üzemének felépítését, amely a tervek szerint 2022-ben kezdi meg működését. Évente 80 000 metrikus tonna műanyag feldolgozására lesz alkalmas, amit később, 2025-re, több gyár létesítése után, milliós nagyságrendre szeretnének felskálázni. Ehhez Németországban, az Egyesült Államokban és Ázsiában is nyitnak majd telepeket, legalábbis akkor, ha az angliai üzem valóban beváltja a hozzá fűzött reményeket.

(Forrás: The Engineering, Recyclingtoday, Fotó: GettyImages/Andrew Aitchison)

További cikkek a témában:

Három év múlva jöhetnek a visszaváltható italcsomagolások A kormány által a Parlamentnek benyújtott, november 24-i törvényjavaslat alapján 2023. július 1-től tennék kötelezővé Magyarországon az italcsomagok visszaváltását.
Két nagy kukára való mikroműanyagot is elfogyaszthatunk életünk során Egy hónap alatt körülbelül huszonegy gramm, egy évtized alatt akár két és fél kilogramm, míg egész életünk során megközelítőleg húsz kilogramm mikroműanyag is felhalmozódhat szervezetünkben. Ez nagyjából két nagy kukának megfelelő mennyiség.
Ki találta fel a műanyag zacskót? Jó ötletnek indult, egyes számú közellenség vált belőle. Tekintsünk vissza a dicsőséges kezdetekre, amihez igazából nem is kell olyan sokat visszautaznunk az időben.